python面向对象编程思想书籍_Python的面向对象编程思想

什么是Python的多态?

多态的好处就是,当我们需要传入Dog、Cat、Tortoise……时,我们只需要接收Animal类型就可以了,因为Dog、Cat、Tortoise……都是Animal类型,然后,按照Animal类型进行操作即可。由于Animal类型有run()方法,因此,传入的任意类型,只要是Animal类或者子类,就会自动调用实际类型的run()方法,这就是多态的意思:

对于一个变量,我们只需要知道它是Animal类型,无需确切地知道它的子类型,就可以放心地调用run()方法,而具体调用的run()方法是作用在Animal、Dog、Cat还是Tortoise对象上,由运行时该对象的确切类型决定,这就是多态真正的威力:调用方只管调用,不管细节,而当我们新增一种Animal的子类时,只要确保run()方法编写正确,不用管原来的代码是如何调用的。这就是著名的“开闭”原则:

对扩展开放:允许新增Animal子类;

对修改封闭:不需要修改依赖Animal类型的run_twice()等函数。

======================

多态即多种形态,在运行时确定其状态,在编译阶段无法确定其类型,这就是多态。Python中的多态和Java以及C++中的多态有点不同,Python中的变量是弱类型的,在定义时不用指明其类型,它会根据需要在运行时确定变量的类型(个人觉得这也是多态的一种体现),并且Python本身是一种解释性语言,不进行预编译,因此它就只在运行时确定其状态,故也有人说Python是一种多态语言。在Python中很多地方都可以体现多态的特性,比如内置函数len(object),len函数不仅可以计算字符串的长度,还可以计算列表、元组等对象中的数据个数,这里在运行时通过参数类型确定其具体的计算过程,正是多态的一种体现。这有点类似于函数重载(一个编译单元中有多个同名函数,但参数不同),相当于为每种类型都定义了一个len函数。这是典型的多态表现。有些朋友提出Python不支持多态,我是完全不赞同的。   本质上,多态意味着可以对不同的对象使用同样的操作,但它们可能会以多种形态呈现出结果。len(object)函数就体现了这一点。在C++、Java、C#这种编译型语言中,由于有编译过程,因此就鲜明地分成了运行时多态和编译时多态。运行时多态是指允许父类指针或名称来引用子类对象,或对象方法,而实际调用的方法为对象的类类型方法,这就是所谓的动态绑定。编译时多态有模板或范型、方法重载(overload)、方法重写(override)等。而Python是动态语言,动态地确定类型信息恰恰体现了多态的特征。在Python中,任何不知道对象到底是什么类型,但又需要对象做点什么的时候,都会用到多态。

有一种称为”鸭子类型(duck typing)“的东西,讲的也是多态:

_metaclass_=type # 确定使用新式类

class Duck:

def quack(self):

print "Quaaaaaack!"

def feathers(self):

print "The duck has white and gray feathers."

class Person:

def quack(self):

print "The person imitates a duck."

def feathers(self):

print "The person takes a feather from the ground and shows it."

def in_the_forest(duck):

duck.quack()

duck.feathers()

def game():

donald = Duck()

john = Person()

in_the_forest(donald)

in_the_forest(john)

game()

就in_the_forest函数而言,参数对象是一个鸭子类型,它实现了方法多态。但是实际上我们知道,从严格的抽象来讲,Person类型和Duck完全风马牛不相及。

运算符多态

def add(x,y):

return x+y

print add(1,2) #输出3

print add("hello,","world") #输出hello,world

print add(1,"abc") #抛出异常 TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

Python的加法运算符是”多态“的,理论上,我们实现的add方法支持任意支持加法的对象,但是我们不用关心两个参数x和y具体是什么类型。

Python同样支持运算符重载

class Vector:

def __init__(self, a, b):

self.a = a

self.b = b

def __str__(self):

return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)

def __add__(self,other):

return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b)

v1 = Vector(2,10)

v2 = Vector(5,-2)

print v1 + v2

在C++, Java, C#中实现多态的方式通常有重写和重载两种,从上面两段代码,我们其实可以分析得出Python中实现多态也可以变相理解为重写和重载。在Python中很多内置函数和运算符都是多态的。

[Reference]https://vancele.gitbooks.io/python/content/chapter7.html

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