Python3.7之多態與多態性


一、多態

Python中多態是指一類事物有多種形態。比如動物有多種形態,人,狗,貓,等等。文件有多種形態:文本文件,可執行文件。

二、多態性

1.什么是多態性?

多態性是指在不考慮實例類型的情況下使用實例,多態性分為靜態多態性和動態多態性

靜態多態性:如任何類型都可以用運算符+進行運算

動態多態性:如下

import abc


class Animals(metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def talk(self):
        pass


class People(Animals):
    def talk(self):
        print('People is talking')


class Cat(Animals):
    def talk(self):
        print('Cat is miaomiao')


class Dog(Animals):
    def talk(self):
        print('Dog is wangwang')


cat1 = Cat()
dog1 = Dog()
peo1 = People()
# 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么類型,而直接使用
peo1.talk()
dog1.talk()
peo1.talk()


# 定義一個統一的接口來訪問
def func(obj):
    obj.talk()


func(cat1)

2.為什么要用多態性?

①增加了程序的靈活性

以不變應萬變,不論對象千變萬化,使用者都是同一種形式去調用,如func(animal)

②增加了程序額可擴展性

通過繼承animal類創建了一個新的類,使用者無需更改自己的代碼,還是用func(animal)去調用

class Pig(Animals):  # 屬於動物的另外一種形態:豬
    def talk(self):
        print('Pig is huohuo')


pig = Pig()


# 統一接口,對於使用者來說,自己的代碼根本無需改動
def func(obj):
    obj.talk()


func(pig)  # 甚至連調用方式都無需改變,就能調用出pig的talk功能

三、鴨子類型

在鴨子類型中,關注的不是對象的類型本身,而是它是如何使用的。

例如,在不使用鴨子類型的語言中,我們可以編寫一個函數,它接受一個類型為"鴨子"的對象,並調用它的"走"和"叫"方法。在使用鴨子類型的語言中,這樣的一個函數可以接受一個任意類型的對象,並調用它的"走"和"叫"方法。如果這些需要被調用的方法不存在,那么將引發一個運行時錯誤。任何擁有這樣的正確的"走"和"叫"方法的對象都可被函數接受的這種行為引出了以上表述,這種決定類型的方式因此得名。
鴨子類型通常得益於不測試方法和函數中參數的類型,而是依賴文檔、清晰的代碼和測試來確保正確使用。

class Duck():
    def walk(self):
        print('I walk like a duck')
    def swim(self):
        print('i swim like a duck')

class Person():
    def walk(self):
      print('this one walk like a duck') 
    def swim(self):
      print('this man swim like a duck')

可以很明顯的看出,Person類擁有跟Duck類一樣的方法,當有一個函數調用Duck類,並利用到了兩個方法walk()swim()。我們傳入Person類也一樣可以運行,函數並不會檢查對象的類型是不是Duck,只要他擁有walk()swim()方法,就可以正確的被調用。
再舉例,如果一個對象實現了__getitem__方法,那python的解釋器就會把它當做一個collection,就可以在這個對象上使用切片,獲取子項等方法;如果一個對象實現了__iter__next方法,python就會認為它是一個iterator,就可以在這個對象上通過循環來獲取各個子項。


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