Python | 多态
文章目录
- 一,多态
- 1. 多态概念
- 2. 多态性
- 3. 多态性的好处:
- 二,鸭子类型
- 三,类型检查
一,多态
1. 多态概念
多态是指一类事物有多种形态,比如动物类,可以有猫,狗,猪等等。(一个抽象类有多个子类,因而多态的概念依赖于继承)
import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): #同一类事物:动物@abc.abstractmethoddef talk(self):passclass Cat(Animal): #动物的形态之一:猫def talk(self):print('say miaomiao')class Dog(Animal): #动物的形态之二:狗def talk(self):print('say wangwang')class Pig(Animal): #动物的形态之三:猪def talk(self):print('say aoao')
2. 多态性
- 注意:多态与多态性是两种概念
多态性是指具有不同功能的函数可以使用相同的函数名,这样就可以用一个函数名调用不同内容的函数。在面向对象方法中一般是这样表述多态性:向不同的对象发送同一条消息,不同的对象在接收时会产生不同的行为(即方法)。也就是说,每个对象可以用自己的方式去响应共同的消息。所谓消息,就是调用函数,不同的行为就是指不同的实现,即执行不同的函数。
import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): #同一类事物:动物@abc.abstractmethoddef talk(self):passclass Cat(Animal): #动物的形态之一:猫def talk(self):print('say miaomiao')class Dog(Animal): #动物的形态之二:狗def talk(self):print('say wangwang')class Pig(Animal): #动物的形态之三:猪def talk(self):print('say aoao')c = Cat()
d = Dog()
p = Pig()def func(obj):obj.talk()func(c)
func(d)
func(p)>>> say miaomiao
>>> say wangwang
>>> say aoao
- 综上可以说,多态性是 : 一个接口,多种实现
3. 多态性的好处:
- 增加了程序的灵活性,以不变应万变,不论对象千变万化,使用者都是同一种形式去调用,如func(obj)。
- 增加了程序额可扩展性,通过继承animal类创建了一个新的类,使用者无需更改自己的代码,还是用func(obj)去调用。
二,鸭子类型
调用不同的子类将会产生不同的行为,而无须明确知道这个子类实际上是什么,这是多态的重要应用场景。而在python中,因为鸭子类型(duck typing)使得其多态不是那么酷。
鸭子类型是动态类型的一种风格。在这种风格中,一个对象有效的语义,不是由继承自特定的类或实现特定的接口,而是由"当前方法和属性的集合"决定。这个概念的名字来源于由James Whitcomb Riley提出的鸭子测试,“鸭子测试”可以这样表述:“当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子,那么这只鸟就可以被称为鸭子。”
在鸭子类型中,关注的不是对象的类型本身,而是它是如何使用的。例如,在不使用鸭子类型的语言中,我们可以编写一个函数,它接受一个类型为"鸭子"的对象,并调用它的"走"和"叫"方法。在使用鸭子类型的语言中,这样的一个函数可以接受一个任意类型的对象,并调用它的"走"和"叫"方法。如果这些需要被调用的方法不存在,那么将引发一个运行时错误。任何拥有这样的正确的"走"和"叫"方法的对象都可被函数接受的这种行为引出了以上表述,这种决定类型的方式因此得名。
鸭子类型通常得益于不测试方法和函数中参数的类型,而是依赖文档、清晰的代码和测试来确保正确使用。
Duck typing 这个概念来源于美国印第安纳州的诗人 詹姆斯·惠特科姆·莱利(James Whitcomb Riley,1849- 1916) 的诗句:”When I see a bird that walks like a duck and swims like a duck and quacks like a duck, I call that bird a duck.”
代码,也是来源于网上比较经典的案例:
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')
可以很明显的看出,Person类拥有跟Duck类一样的方法,当有一个函数调用Duck类,并利用到了两个方法walk()和swim()。我们传入Person类也一样可以运行,函数并不会检查对象的类型是不是Duck,只要他拥有walk()和swim()方法,就可以正确的被调用。
再举例,如果一个对象实现了__getitem__方法,那python的解释器就会把它当做一个collection,就可以在这个对象上使用切片,获取子项等方法;如果一个对象实现了__iter__和next方法,python就会认为它是一个iterator,就可以在这个对象上通过循环来获取各个子项。
三,类型检查
无论多态性对Python影响有多大,Python作为面向对象的语言多态性是存在的,这一点可以通过运行期类型检查证实。
Python提供了两个函数来检查类型,issubclass()和isinstance()。
- 代码,也是来源于网上比较经典的案例:
'''
日期:2022.03.07
功能:类型检查
作者:小梁aixj
'''class Animal(object):def sleep(self):print("Animal is sleeping!")def goSleep(self):self.sleep()class Bird(Animal):def sleep(self):print("Brid is sleeping!")class Fish(Animal):def sleep(self):print("Fish is sleeping!")a = Animal() #没有发生多态
a.sleep()b = Bird() #发生多态
b.sleep()c = Fish() #发生多态
c.sleep()print(isinstance(a, Fish)) #False
print(isinstance(b, Fish)) #False
print(isinstance(c, Fish)) #True
print(isinstance(b, Animal)) #True
- 运行结果如下:
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