PythonI/O进阶学习笔记_3.1面向对象编程_python的多态和鸭子类型

前言：

与第一篇的面向对象内容不一样的是，第一篇中的面向对象更多的是与类、对象结合起来的概念粗浅理解，就是在编程历史中诞生的一种思想方法。

这篇的面向对象编程，更多落实到在语言设计实现中，是如何体现面向对象这一设计思想的。

本篇内容围绕 python基础教程这段：

在面向对象编程中，术语对象大体意味着一系列数据（属性）以及一套访问和操做这些数据的方法。使用对象而非全局变量和函数的缘由有多个，下面列出了使用对象的最重要的好处。

 多态：可对不一样类型的对象执行相同的操做，而这些操做就像“被施了魔法”同样可以正常运行。

 封装：对外部隐藏有关对象工做原理的细节。

 继承：可基于通用类建立出专用类。

内容较多，这篇为上篇。

Content：

- 类和对象的多态

- - 多态和鸭子类型

1.什么是多态？

2.什么是鸭子类型？

3.动态python的多态和其余动态语言的区别？ 和静态语言多态的区别？

4.python语言中鸭子类型的应用？

（

下篇内容：

- 类和对象的封装、继承

- - 抽象基类

- - 类属性，实例属性和其查找顺序

- - 静态方法、类方法、对象方法

- - 数据封装和私有属性

- - python的自省机制

- - python中的super函数

- - django中的继承

- - 上下文管理器

）

 

一  类的多态和鸭子类型

1.什么是多态？

    同一操做做用于不一样的对象，能够有不一样的解释，产生不一样的执行结果，这就是多态性。

    简单来讲，就是有一个父类，不少子类继承了父类的方法可是对父类的方法进行了本身的定制（或者是在python中不少不一样的类实现了同一个名字的方法），我生成这些子类的全部对象都有同一个方法，调用这些对象的相同方法可是有不一样的结果。

    多态的好处：

    a.应用程序没必要为每个派生类编写功能调用，只须要对抽象基类进行处理便可。大大提升程序的可复用性。//继承 

    b.派生类的功能能够被基类的方法或引用变量所调用，这叫向后兼容，能够提升可扩充性和可维护性。     //多态的真正做用

 

2.什么是鸭子类型？

    即全部的类都实现了同一种方法，调用得时候能够同时调用这一种方法。在任何对象中，指定某一个方法名，全部类均可以通用，就为鸭子类型。（是否是很像多态的概念？）

    鸭子类型（英语：duck typing）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”能够这样表述：“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，那么这只鸟就能够被称为鸭子。”

     python是很崇尚鸭子类型的。

 

3. python的鸭子类型和多态是什么关系呢？和其余静态语言多态的区别？

    多态是一个普遍的概念，全部面向对象编程语言中，都具备多态性，可是咱们不说python支持多态，只说c++，java支持多态。由于python自己就是多态的，而且python不存在很少态。

    什么意思呢？

    就是传统c++，java所说的多态，是全部子类，继承了父类的全部方法状况下，定义了本身的方法，不一样对象（继承了同一父类的类生成的）调用了同一方法执行不一样。这叫咱们实现了这二者语言中的多态。

    可是python所崇尚的鸭子类型更牛批的地方在于，我不在意是否是有父类、父类是谁，任何多个没有继承的类，我只要实现了相同名字的方法，那么这几个不一样类生成的对象就有了同一个特性，能用同一个方法，就能有多态性。 Python是只要你有如出一辙的函数存在，那么他就能够按照多态的处理方式来给你处理。

例子：

若是用python来表示c++、java中的多态：

class Animals():
    def say(self):
        print("say something")

class Duck(Animals):
    def say(self):
        print("gaga")

class Dog(Animals):
    def say(self):
        print("wangwang")

class Miao(Animals):
    def say(self):
        print("miaomiao")

pythonic的多态：

class  Cat():
    def say(self):
        print("喵")
class Dog():
    def say(self):
        print("汪")
class Duck():
    def say(self):
        print("gaga")
animals_list=[Cat,Dog,Duck]
for i in animals_list:
    i().say()

一般不提倡继承式的多态，更提倡第二种pythonic的多态。

是否是很奇怪，看起来第一种继承式的更经常使用更有用的样子？注意不要混淆python继承的经常使用状况和多态的经常使用状况。看4中python的实际应用大概就能明白了。

 

4.鸭子类型在python语言设计中的实际应用？

例用list实现了的extend方法来看。

描述：extend() 函数用于在列表末尾一次性追加另外一个序列中的多个值（用新列表扩展原来的列表）。

语法：extend()方法语法：list.extend(seq)

    extend方法的参数是接收一个可迭代的对象，而list、tuple、和set对象都实现了__iter__(self)（定义当迭代容器中的元素的行为），这就是所谓的， 它不关注对象的类型，而是关注对象具备的行为(方法)。

 

    这个接口的描述告诉咱们，不是只用list做为参数，而是只要是 可迭代对象均可以。甚至是迭代类型的生成器也是能够的。 本身实现一个类，是能够迭代的，也是能够放进来的。

 

    这点是很重要的，可迭代类型共同具备的方法__iter__，来给全部的类定义了一种性质，就是它可迭代，就跟3中全部的类都实现了say这个方法，那么它们均可以say同样。这就是鸭子类型的真正用处，重点关注list、dict、set都由于__iter__成为了可迭代类型，而不是它是list类型、set类型等。（这里与以前的魔法函数又对上啦）

ps.调用对象里的 __getitem__、__iter__等魔法函数，就说明这个对象是可迭代的，这个方法不会抛异常，而会一直执行下去。

 

关于魔法函数和鸭子类型的总结：

a.经过魔法函数对python对象进行了分组，对同组对象进行相同行为的定义实现多态。

b.鸭子类型在python最初设定的时候就设定好了，对于一个对象，咱们重点在于其设置的方法，而不是对象类型。