多态性与鸭子类型

多态性与鸭子类型

一、多态

• 什么是多态
  • 多态指的是同一种类型的事物，不同的形态
• 多态的目的
  • "多态"也称之为"多态性"，目的是为了 在不知道对象具体类型的情况下，统一对象调用方法的规范（比如：名字）
• 多态性的好处
  • 在于增强了程序的灵活性和可扩展性
• 多条的表现"形式之一"就是继承：
  • 先抽象，再继承
  • 父类：定制一套统一的规范（比如：方法名统一）
  • 子类：遵循父类的统一的规范（比如：子类遵循父类方法名的统一）

class Animal:
    # 方法 吃
    def eat(self):
        pass
    # 方法 叫
    def speak(self):
        pass
# 猪类
class Pig(Animal):
    def eat(self):
        print('bia ji bia ji...')
    def speak(self):
        print('哼哼哼...')
# 猫类
class Cat(Animal):
    def eat(self):
        print('yao ji yao ji...')
    def speak(self):
        print('喵喵喵...')
# 狗类
class Dog(Animal):
    def eat(self):
        print('tian ji tian ji...')
    def speak(self):
        print('汪汪汪...')
animal1 = Pig()
animal2 = Cat()
animal3 = Dog()
# 吃起来
animal1.eat()
animal2.eat()
animal3.eat()
print('='.center(30, '='))
# 叫起来
animal1.speak()
animal2.speak()
animal3.speak()

注意：在python中不会强制限制子类必须遵循父类的规范，所以出现了抽象类

二、抽象类

• 什么是抽象类
  • 在python内置的abc模块中，有一个抽象类
• 抽象类的作用
  • 让子类必须遵循父类的编写规范
• 如何实现抽象类
  • 父类需要继承abc模块中，metaclass = abc.ABCMeta
  • 在父类的方法中，需要装饰上 abc.abstractmethod

注意：在python中不推荐使用抽象类

注意：子类必须按照父类的方法编写规范，缺一不可（只要父类中有几个抽象方法，子类就必须要定义几个）

import abc  # 导入abc模块
# 父类
class Animal(metaclass = abc.ABCMeta): # 父类名后继承abc
    # 方法 吃
    @abc.abstractmethod # 在方法上装饰上此装饰器
    def eat(self):
        pass
    # 方法叫
    @abc.abstractmethod
    def speak(self):
        pass
# 猪类
class Pig(Animal):
    def run(self):
        print('running...')
    def eat(self):
        print('bia ji bia ji...')
    def shuo(self): # 当这里没有按照父类中的speak编写，下面就无法调用
        print('哼哼哼...')
pig_obj = Pig()
pig_obj.run()
pig_obj.shuo()  # 这里会报错，所以子类中须按照父类的speak书写

三、鸭子类型

• 什么是鸭子类型
  • 不同的对象，只要长的像鸭子，动作行为像鸭子，那它就是鸭子
  • 鸭子类型是多态的一种表现形式
• 为什么要有鸭子类型
  • 不同对象，先抽象出相同类型的方法，给他们定制一套统一的规范
  • 所有的类，在定义时都按照统一的规范进行编写
• 多态的三种表现形式
  • 继承父类
    • 耦合度高，程序可扩展性差
  • 继承抽象类
    • 耦合度极高，程序的可扩展性极差
  • 鸭子类型
    • 耦合度低，程序的可扩展性强

注意：在python中，强烈推荐使用鸭子类型

# 二者看起来都像文件文件，因而就可以当文件一样去用，然而它们并没有直接的关系
class Txt:  # Txt类有两个与文件类型同名的方法，即read和write
    def read(self):
        pass
    def write(self):
        pass

class Disk: #Disk类也有两个与文件类型同名的方法：read和write
    def read(self):
        pass
    def write(self):
        pass