python-多态

多态

多态:多态指的是一类事物有多种形态,如动物类:有人类,老虎类,狗类等

import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): #同一类事物:动物
    @abc.abstractmethod
    def talk(self):
        pass

class People(Animal): #动物的形态之一:人
    def talk(self):
        print('say hello')

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')

多态性

多态性指的是在不考虑对象类型的情况下使用对象,多态性分为静态多态性和动态多态性

通常来说,多态性指的是一个函数或方法,能够处理不同类型的输入。

静态多态性:如任何类型都可以用运算符+进行运算

动态多态性:

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

#peo、dog、pig都是动物,只要是动物肯定有talk方法
#于是我们可以不用考虑它们三者的具体是什么类型,而直接使用
peo.talk()
dog.talk()
pig.talk()

#更进一步,我们可以定义一个统一的接口来使用
def func(obj):
    obj.talk()
    
func(peo)
func(dog)
func(pig)

就是说python本身就是支持多态性的

多态性的好处:

  • 增加程序的灵活性: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(animal)
  • 增加程序的可扩展性:通过继承animal类创建新类,使用者无需更改自己的代码,还是用func(animal)去调用

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

鸭子类型由来:

  • 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。”

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

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

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 >>>>>引出了鸭子类型

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

Python中的鸭子类型允许我们使用任何提供所需方法的对象,而不需要迫使它成为一个子类

class TxtFile:
    def read(self):
        pass

    def write(self):
        pass

class DiskFile:
    def read(self):
        pass
    def write(self):
        pass

t1 = TxtFile()
d1 = DiskFile()
t1.read()
d1.read()
  • TxtFile类与DiskFile类并没有继承的关系,但是在Python中使用完全相同的接口(read、write)
  • 这是因为任何提供正确接口的对象都可以在python中交替使用,它减少了多态的一般超类的需求
  • 继承仍然可以用来共享代码,但是如果所有被共享的都是公共接口,鸭子类型就是所有所需的
  • 这减少了继承的需要,同时也减少了多重继承的需要
  • 通常,当多重继承似乎是一个有效方案的时候,我们只需要使用鸭子类型去模拟多个超类之一(定义和那个超类一样的接口和实现)就可以了

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