088 类的多态和多态性

1、多态

多态指的是一类事物有多种形态，一个类有不少个子类，于是多态的概念是基于继承的

1. 序列数据类型有多种形态：字符串，列表，元组
2. 动物有多种形态：人，狗，猪

1.1 动物的多种形态

# 动物有多种形态：人类、猪、狗
class Animal:
    def run(self):  # 子类约定俗称的必须实现这个方法
        raise AttributeError('子类必须实现这个方法')


class People(Animal):
    def run(self):
        print('人正在走')


class Pig(Animal):
    def run(self):
        print('pig is walking')


class Dog(Animal):
    def run(self):
        print('dog is running')


peo1 = People()
pig1 = Pig()
d1 = Dog()

peo1.run()
pig1.run()
d1.run()

人正在走
pig is walking
dog is running

import abc


class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):  # 同一类事物:动物
    @abc.abstractmethod  # 上述代码子类是约定俗称的实现这个方法，加上@abc.abstractmethod装饰器后严格控制子类必须实现这个方法
    def talk(self):
        raise AttributeError('子类必须实现这个方法')


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')


peo2 = People()
pig2 = Pig()
d2 = Dog()

peo2.talk()
pig2.talk()
d2.talk()

say hello
say aoao
say wangwang

1.2 文件的多种形态

# 文件有多种形态：文件、文本文件、可执行文件
import abc


class File(metaclass=abc.ABCMeta):  # 同一类事物:文件
    @abc.abstractmethod
    def click(self):
        pass


class Text(File):  # 文件的形态之一:文本文件
    def click(self):
        print('open file')


class ExeFile(File):  # 文件的形态之二:可执行文件
    def click(self):
        print('execute file')


text = Text()
exe_file = ExeFile()

text.click()
exe_file.click()

open file
execute file

2、多态性

• 多态与多态性是两种概念
• 多态性是指具备不一样功能的函数可使用相同的函数名，这样就能够用一个函数名调用不一样内容的函数。在面向对象方法中通常是这样表述多态性：向不一样的对象发送同一条消息，不一样的对象在接收时会产生不一样的行为（即方法）。也就是说，每一个对象能够用本身的方式去响应共同的消息。所谓消息，就是调用函数，不一样的行为就是指不一样的实现，即执行不一样的函数。

2.1 动物形态多态性的使用

# 多态性：一种调用方式，不一样的执行效果（多态性）
def func(obj):
    obj.run()


func(peo1)
func(pig1)
func(d1)

人正在走
pig is walking
dog is running

# 多态性依赖于：继承
# 多态性：定义统一的接口
def func(obj):  # obj这个参数没有类型限制，能够传入不一样类型的值
    obj.talk()  # 调用的逻辑都同样，执行的结果却不同


func(peo2)
func(pig2)
func(d2)

say hello
say aoao
say wangwang

2.2 文件形态多态性的使用

def func(obj):
    obj.click()


func(text)
func(exe_file)

open file
execute file

2.3 序列数据类型多态性的使用

def func(obj):
    print(len(obj))


func('hello')
func([1, 2, 3])
func((1, 2, 3))

5

3

3

综上能够说，多态性是一个接口（函数func）的多种实现（如obj.run()，obj.talk()，obj.click()，len(obj)）

3、多态性的好处

其实你们从上面多态性的例子能够看出，咱们并无增长新的知识，也就是说Python自己就是支持多态性的，这么作的好处是什么呢？

1. 增长了程序的灵活性：以不变应万变，不论对象变幻无穷，使用者都是同一种形式去调用，如func(animal)
2. 增长了程序额可扩展性：经过继承Animal类建立了一个新的类，使用者无需更改本身的代码，仍是用func(animal)去调用

class Cat(Animal):  # 属于动物的另一种形态：猫
    def talk(self):
        print('say miao')


def func(animal):  # 对于使用者来讲，本身的代码根本无需改动
    animal.talk()


cat1 = Cat()  # 实例出一只猫
func(cat1)  # 甚至连调用方式也无需改变，就能调用猫的talk功能

say miao

• 上述代码咱们新增了一个形态Cat，由Cat类产生的实例cat1，使用者能够在彻底不须要修改本身代码的状况下。使用和人、狗、猪同样的方式调用cat1的talk方法，即func(cat1)

4、小结

多态：同一种事物的多种形态，动物分为人类，猪类（在定义角度） 多态性：一种调用方式，不一样的执行效果（多态性）