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Python面向对象-多态

Python面向对象-多态

作者: Sunnky | 来源:发表于2017-08-29 17:18 被阅读0次

    面向对象的三大特性

    封装 继承 多态

    python学习过程中,封装继承将随处可见,但却很少遇见多态,那么python到底有没有多态呢?有的话又是怎么实现的呢?

    1.多态有什么用,为什么要引入多态的概念?

    多态,字面理解为多种形态,没错,就是一个方法能表现出不同的形态。

    同一操作(方法)作用于不同的对象,可以有不同的解释,产生不同的结果,将其上升到父类与子类的层面时,就是父类的引用指向了子类的对象。

    多态除了增加代码的可复用性外,主要是为了解决类型耦合,从而实现代码的可扩展性。

    2.多态的作用?
    • 1.不必为每一个子类编写方法,只需要在父类中编写一次(继承的作用体现)
    • 2.子类的功能可以被父类的方法或引用变量所调用,消除类型之间的耦合关系(多态的真正的作用)

    因此可以说:

    封装和继承就是为多态服务的

    而想要实现多态,也是有先决条件的:

    • 1、要有继承;
    • 2、要有重写;
    • 3、父类引用指向子类对象。
    实现多态的技术称为:动态绑定(dynamic binding),是指在执行期间判断所引用对象的实际类型,根据其实际的类型调用其相应的方法。
    3.怎样实现多态

    现实中多态的例子举不胜举,比如我按下回车键,如果在word中就是换行,如果在QQ的发送消息界面就是发送消息,如果在命令行界面就是执行命令等等。

    而python由于其鸭子类型的存在,多态表现的并不明显,在java/C++中,为了消除类型耦合,经常会用到,比如下面的例子:
    //汽车接口   
    interface Car {   
        // 汽车名称   
        String getName();   
      
        // 获得汽车售价   
        int getPrice();   
    }   
      
    // 宝马   
    class BMW implements Car {   
        public String getName() {   
            return "BMW";   
        }   
      
        public int getPrice() {   
            return 300000;   
        }   
    }   
      
    // 奇瑞QQ   
    class CheryQQ implements Car {   
        public String getName() {   
            return "CheryQQ";   
        }   
      
        public int getPrice() {   
            return 20000;   
        }   
    }   
      
    // 汽车出售店   
    public class CarShop {   
        // 卖出一部车   
        public void sellCar(Car car) {   
            System.out.println("车型:" + car.getName() + "  单价:" + car.getPrice());   
            // 增加卖出车售价的收入   
            money += car.getPrice();   
        }   
    
        public static void main(String[] args) {   
            CarShop aShop = new CarShop();   
            // 卖出一辆宝马   
            aShop.sellCar(new BMW());   
            // 卖出一辆奇瑞QQ   
            aShop.sellCar(new CheryQQ());   
        }   
    }  
    

    结果想必大家都知道了:

    车型:BMW 单价:300000
    车型:CheryQQ 单价:20000
    

    但如果此时工厂又多进了一批桑塔纳的车,需要卖出时,只需要添加桑塔纳的子类即可:

    // 桑塔纳汽车   
    class Santana implements Car {   
        public String getName() {   
            return "Santana";   
        }   
      
        public int getPrice() {   
            return 80000;   
        }   
    }  
    
    以上,就是多态在静态语言中实现

    而对于python这种动态语言,多态似乎有一点不同
    首先定义三个类,每个类都有一个print方法

    class Person(object):
        def print(self):
            return 'I am a Person'
    
    class Student(Person):
        def print(self):
            return 'I am a Student'
    
    class Teacher(Person):
        def print(self):
            return 'I am a Teacher'
    

    然后定义一个print_test的函数,作用是调用参数x的print方法

    def print_test(x):
        print(x.print())
    
    p = Person()
    s = Student()
    t = Teacher()
    
    print_test(p)
    print_test(s)
    print_test(t)
    

    输出结果:

    I am a Person
    I am a Student
    I am a Teacher
    

    由于python弱类型的影响,实际上我们并不需要规避类型的耦合风险,本身就会根据实际的类型去执行,所以大概可以认为python本身就是多态的。

    注意:重载并不是多态的体现

    不知道有没有发现,python中重载也貌似没有见过

    4.Q:为什么python同样没有重载:

    函数重载主要是为了解决两个问题:

    • 1.可变参数类型
    • 2.可变参数个数

    另外,一个基本的设计原则是,仅仅当两个函数除了参数类型和参数个数不同以外,其功能是完全相同的,此时才使用函数重载,如果两个函数的功能其实不同,那么不应当使用重载,而应当使用一个名字不同的函数。

    好吧,那么对于情况 1 ,函数功能相同,但是参数类型不同,python 如何处理?答案是根本不需要处理,因为 python 可以接受任何类型的参数,如果函数的功能相同,那么不同的参数类型在 python 中很可能是相同的代码,没有必要做成两个不同函数。

    那么对于情况 2 ,函数功能相同,但参数个数不同,python 如何处理?大家知道,答案就是缺省参数。对那些缺少的参数设定为缺省参数即可解决问题。因为你假设函数功能相同,那么那些缺少的参数终归是需要用的。

    好了,鉴于情况 1 跟 情况 2 都有了解决方案,python 自然就不需要函数重载了

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