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(三)多型與多型性

一、多型


多型指的是一類事物有多種形態

動物有多種形態:人,狗,豬

import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):    # 同一類事物:動物
    @abc.abstractmethod
    def talk(self):     # 抽象方法不用實現
        pass

class People(Animal):   # 動物的形態之一:人
    def talk(self):
        print('say hello')

class Dog(Animal):  # 動物的形態之二:狗
    def talk(self):
        
print('say wangwang') class Pig(Animal): # 動物的形態之三:豬 def talk(self): print('say hengheng')

檔案有多種形態:文字檔案,可執行檔案。

import abc
class File(metaclass=abc.ABCMeta):  # 同一類事物:檔案
    @abc.abstractmethod
    def click(self):
        pass

class Text(File):   # 檔案的形態之一:文字檔案
    def click(self):
        
print('open file') class ExeFile(File): # 檔案的形態之二:可執行檔案 def click(self): print('execute file')

二、多型性


1,什麼是多型動態繫結(在繼承的背景下使用時,有時也稱為多型性)

多型性是指在不考慮例項型別的情況下使用例項

詳解:

在面向物件方法中一般是這樣表述多型性:向不同的物件傳送同一條訊息
(!!!obj.func():是呼叫了obj的方法func,又稱為向obj傳送了一條訊息func),
不同的物件在接收時會產生不同的行為(即方法)。
也就是說,每個物件可以用自己的方式去響應共同的訊息。
所謂訊息,就是呼叫函式,不同的行為就是指不同的實現,即執行不同的函式。

比如:老師.下課鈴響了(),學生.下課鈴響了(),
老師執行的是下班操作,學生執行的是放學操作,
雖然二者訊息一樣,但是執行的效果不同

多型性分為靜態多型性動態多型性

靜態多型性:如任何型別都可以用運算子+進行運算

動態多型性:如下

import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):    # 同一類事物:動物
    @abc.abstractmethod
    def talk(self):     # 抽象方法不用實現
        pass

class People(Animal):   # 動物的形態之一:人
    def talk(self):
        print('say hello')

class Dog(Animal):  # 動物的形態之二:狗
    def talk(self):
        print('say wangwang')

class Pig(Animal):  # 動物的形態之三:豬
    def talk(self):
        print('say hengheng')

peo = People()
dog = Dog()
pig = Pig()

# peo、dog、pig都是動物,只要是動物肯定有talk方法
# 於是我們可以不用考慮它們三者的具體是什麼型別,而直接使用
# peo.talk()
# dog.talk()
# pig.talk()
"""
say hello
say wangwang
say hengheng
"""

# 更進一步,我們可以定義一個統一的介面來使用
def func(obj):
    obj.talk()

func(peo)
func(dog)
func(pig)
"""
實現的效果是一樣的
say hello
say wangwang
say hengheng
"""
動態多型性

2,為什麼要用多型性(多型性的好處)

其實從上面多型性的例子可以看出,我們並沒有增加什麼新的知識,也就是說 python 本身就是支援多型性的,這麼做的好處是什麼呢?

1)增加了程式的靈活性

  以不變應萬變,不論物件千變萬化,使用者都是同一種形式去呼叫,如:func(animal)

2)增加了程式的可擴充套件性

  通過繼承 animal 類建立了一個新的類,使用者無需更改自己的程式碼,還是用 func(animal) 去呼叫

import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):    # 同一類事物:動物
    @abc.abstractmethod
    def talk(self):
        pass

class Cat(Animal):  # 屬於動物的另外一種形態:貓
    def talk(self):
        print('say miao')

def func(animal):   # 對於使用者來說,自己的程式碼根本無需改動
    animal.talk()

cat1 = Cat()  # 例項出一隻貓
func(cat1)  # 甚至連呼叫方式也無需改變,就能呼叫貓的talk功能
# say miao

'''
這樣我們新增了一個形態Cat,由Cat類產生的例項cat1,使用者可以在完全不需要修改自己程式碼的情況下。
使用和人、狗、豬一樣的方式呼叫cat1的talk方法,即func(cat1)
'''
View Code

3,鴨子型別

Python 崇尚鴨子型別,即‘如果看起來像、叫聲像而且走起路來像鴨子,那麼它就是鴨子’

python 程式設計師通常根據這種行為來編寫程式。例如,如果想編寫現有物件的自定義版本,可以繼承該物件,也可以建立一個外觀和行為像,但與它無任何關係的全新物件,後者通常用於儲存程式元件的鬆耦合度。

例1:利用標準庫中定義的各種“與檔案類似”的物件,儘管這些物件的工作方式像檔案,但他們沒有繼承內建檔案物件的方法。

# 二者都像鴨子,二者看起來都像檔案,因而就可以當檔案一樣去用
class TxtFile:
    def read(self):
        pass
    
    def write(self):
        pass

class DiskFile:
    def read(self):
        pass
    
    def write(self):
        pass
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例2:其實大家一直在享受著多型性帶來的好處,比如 Python 的序列型別有多種形態:字串,列表,元組,多型性體現如下:

# str,list,tuple都是序列型別,可算長度。
s = str('hello')
l = list([1,2,3])
t = tuple((4,5,6))

# 我們可以在不考慮三者型別的前提下使用s,l,t
s.__len__()
l.__len__()
t.__len__()

len(s)
len(l)
len(t)
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