python中對(duì)多態(tài)的理解

一、多態(tài)

多態(tài)是指一類事物有多種形態(tài)，比如動(dòng)物類，可以有貓，狗，豬等等。（一個(gè)抽象類有多個(gè)子類，因而多態(tài)的概念依賴于繼承）

          
            import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): #同一類事物:動(dòng)物
    @abc.abstractmethod
    def talk(self):
        pass

class Cat(Animal): #動(dòng)物的形態(tài)之一:貓
    def talk(self):
        print('say miaomiao')

class Dog(Animal): #動(dòng)物的形態(tài)之二:狗
    def talk(self):
        print('say wangwang')

class Pig(Animal): #動(dòng)物的形態(tài)之三:豬
    def talk(self):
        print('say aoao')
          
        

二、多態(tài)性

注意 ：多態(tài)與多態(tài)性是兩種概念

多態(tài)性是指具有不同功能的函數(shù)可以使用相同的函數(shù)名，這樣就可以用一個(gè)函數(shù)名調(diào)用不同內(nèi)容的函數(shù)。在面向?qū)ο蠓椒ㄖ幸话闶沁@樣表述多態(tài)性：向不同的對(duì)象發(fā)送同一條消息，不同的對(duì)象在接收時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的行為（即方法）。也就是說(shuō)，每個(gè)對(duì)象可以用自己的方式去響應(yīng)共同的消息。所謂消息，就是調(diào)用函數(shù)，不同的行為就是指不同的實(shí)現(xiàn)，即執(zhí)行不同的函數(shù)。

          
            import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): #同一類事物:動(dòng)物
    @abc.abstractmethod
    def talk(self):
        pass

class Cat(Animal): #動(dòng)物的形態(tài)之一:貓
    def talk(self):
        print('say miaomiao')

class Dog(Animal): #動(dòng)物的形態(tài)之二:狗
    def talk(self):
        print('say wangwang')

class Pig(Animal): #動(dòng)物的形態(tài)之三:豬
    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
          
        

綜上可以說(shuō)，多態(tài)性是 : 一個(gè)接口,多種實(shí)現(xiàn)

多態(tài)性的好處:

• 增加了程序的靈活性,以不變應(yīng)萬(wàn)變，不論對(duì)象千變?nèi)f化，使用者都是同一種形式去調(diào)用，如func(obj)
• 增加了程序額可擴(kuò)展性,通過(guò)繼承animal類創(chuàng)建了一個(gè)新的類，使用者無(wú)需更改自己的代碼，還是用func(obj)去調(diào)用

三、鴨子類型

調(diào)用不同的子類將會(huì)產(chǎn)生不同的行為，而無(wú)須明確知道這個(gè)子類實(shí)際上是什么，這是多態(tài)的重要應(yīng)用場(chǎng)景。而在python中，因?yàn)轼喿宇愋?duck typing)使得其多態(tài)不是那么酷。

鴨子類型是動(dòng)態(tài)類型的一種風(fēng)格。在這種風(fēng)格中，一個(gè)對(duì)象有效的語(yǔ)義，不是由繼承自特定的類或?qū)崿F(xiàn)特定的接口，而是由"當(dāng)前方法和屬性的集合"決定。這個(gè)概念的名字來(lái)源于由James Whitcomb Riley提出的鴨子測(cè)試，“鴨子測(cè)試”可以這樣表述：“當(dāng)看到一只鳥(niǎo)走起來(lái)像鴨子、游泳起來(lái)像鴨子、叫起來(lái)也像鴨子，那么這只鳥(niǎo)就可以被稱為鴨子。”

在鴨子類型中，關(guān)注的不是對(duì)象的類型本身，而是它是如何使用的。例如，在不使用鴨子類型的語(yǔ)言中，我們可以編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，它接受一個(gè)類型為"鴨子"的對(duì)象，并調(diào)用它的"走"和"叫"方法。在使用鴨子類型的語(yǔ)言中，這樣的一個(gè)函數(shù)可以接受一個(gè)任意類型的對(duì)象，并調(diào)用它的"走"和"叫"方法。如果這些需要被調(diào)用的方法不存在，那么將引發(fā)一個(gè)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。任何擁有這樣的正確的"走"和"叫"方法的對(duì)象都可被函數(shù)接受的這種行為引出了以上表述，這種決定類型的方式因此得名。

鴨子類型通常得益于不測(cè)試方法和函數(shù)中參數(shù)的類型，而是依賴文檔、清晰的代碼和測(cè)試來(lái)確保正確使用。

Duck typing 這個(gè)概念來(lái)源于美國(guó)印第安納州的詩(shī)人詹姆斯·惠特科姆·萊利（James Whitcomb Riley,1849- 1916）的詩(shī)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.”

先上代碼，也是來(lái)源于網(wǎng)上很經(jīng)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')
          
        

可以很明顯的看出，Person類擁有跟Duck類一樣的方法，當(dāng)有一個(gè)函數(shù)調(diào)用Duck類，并利用到了兩個(gè)方法walk()和swim()。我們傳入Person類也一樣可以運(yùn)行，函數(shù)并不會(huì)檢查對(duì)象的類型是不是Duck，只要他擁有walk()和swim()方法，就可以正確的被調(diào)用。

再舉例，如果一個(gè)對(duì)象實(shí)現(xiàn)了__getitem__方法，那python的解釋器就會(huì)把它當(dāng)做一個(gè)collection，就可以在這個(gè)對(duì)象上使用切片，獲取子項(xiàng)等方法；如果一個(gè)對(duì)象實(shí)現(xiàn)了__iter__和next方法，python就會(huì)認(rèn)為它是一個(gè)iterator，就可以在這個(gè)對(duì)象上通過(guò)循環(huán)來(lái)獲取各個(gè)子項(xiàng)。