Python基础教程：多态和多态性以及鸭子类型的详细用法

淡淡的烟草味﹌ 2022-09-15 15:48 210阅读 0赞

### 一.多态 ###

多态指的是一类事物有多种形态，一个抽象类有多个子类，因而多态的概念依赖于继承

**1.1 动物有多种形态：人，狗，猪**

import abc
    
    
    class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):  # 同一类事物:动物
        @abc.abstractmethod
        def talk(self):
            pass
    
    
    class People(Animal):  # 动物的形态之一:人
        def talk(self):
            print('say hello')
    
    
    class Dog(Animal):  # 动物的形态之二:狗
        def talk(self):
            print('say wangwang')
    
    
    class Pig(Animal):  # 动物的形态之三:猪
        def talk(self):
            print('say aoao')
    
    
    peo = People()
    dog = Dog()
    pig = Pig()
    
    # peo、dog、pig都是动物,只要是动物肯定有talk方法
    # 于是我们可以不用考虑它们三者的具体是什么类型,而直接使用
    peo.talk()
    dog.talk()
    pig.talk()

**1.2 文件有多种形态：文本文件，可执行文件**

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    import abc
    class File(metaclass=abc.ABCMeta): #同一类事物:文件
        @abc.abstractmethod
        def click(self):
            pass
     
    class Text(File): #文件的形态之一:文本文件
        def click(self):
            print('open file')
     
    class ExeFile(File): #文件的形态之二:可执行文件
        def click(self):
            print('execute file')

### 二.多态性 ###

注意：多态与多态性是两种概念

什么是多态动态绑定（在继承的背景下使用时，有时也称为多态性）

**1.1 多态性是指在不考虑实例类型的情况下使用实例**

在不考虑实例类型的情况下使用实例，也就是说不同类型的实例有 相同的调用方法。  
比如人，猫，狗，等等只要是继承了animal就可以直接调用它的talk()方法。

例子1：python3

**为什么要用多态性（多态性的好处）**  
　　  
其实大家从上面多态性的例子可以看出，我们并没有增加什么新的知识，也就是说python本身就是支持多态性的，这么做的好处是什么呢？

（1.增加了程序的灵活性

以不变应万变，不论对象千变万化，使用者都是同一种形式去调用，如func(animal)  
（2.增加了程序额可扩展性

通过继承animal类创建了一个新的类，使用者无需更改自己的代码，还是用func(animal)去调用

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    import abc
    
    class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):  # 同一类事物:动物
        @abc.abstractmethod
        def talk(self):
            pass
    
    
    class People(Animal):  # 动物的形态之一:人
        def talk(self):
            print('say hello')
    
    
    class Dog(Animal):  # 动物的形态之二:狗
        def talk(self):
            print('say wangwang')
    
    
    class Pig(Animal):  # 动物的形态之三:猪
        def talk(self):
            print('say aoao')
    
    class Cat(Animal):  # 属于动物的另外一种形态：猫
    
        def talk(self):
            print('say miao')
    
    
    
    
    def func(animal):  # 对于使用者来说，自己的代码根本无需改动
        animal.talk()
    
    peo = People()
    dog = Dog()
    pig = Pig()
    
    # peo、dog、pig都是动物,只要是动物肯定有talk方法
    # 于是我们可以不用考虑它们三者的具体是什么类型,而直接使用
    peo.talk()
    dog.talk()
    pig.talk()
    
    
    cat1 = Cat()  # 实例出一只猫
    func(cat1)  # 甚至连调用方式也无需改变，就能调用猫的talk功能
    
    
    '''这样我们新增了一个形态Cat，由Cat类产生的实例cat1，使用者可以在完全不需要修改自己代码的情况下。'''

### 三.鸭子类型 ###

**逗比时刻：**

Python崇尚鸭子类型，即‘如果看起来像、叫声像而且走起路来像鸭子，那么它就是鸭子’

python程序员通常根据这种行为来编写程序。例如，如果想编写现有对象的自定义版本，可以继承该对象

也可以创建一个外观和行为像，但与它无任何关系的全新对象，后者通常用于保存程序组件的松耦合度。

例1：利用标准库中定义的各种‘与文件类似’的对象，尽管这些对象的工作方式像文件，但他们没有继承内置文件对象的方法

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    #二者都像鸭子,二者看起来都像文件,因而就可以当文件一样去用
    class TxtFile:
        def read(self):
            pass
     
        def write(self):
            pass
     
    class DiskFile:
        def read(self):
            pass
        def write(self):
            pass

例2：其实大家一直在享受着多态性带来的好处，比如Python的序列类型有多种形态：字符串，列表，元组，多态性体现如下

#str,list,tuple都是序列类型
    s=str('hello')
    l=list([1,2,3])
    t=tuple((4,5,6))
     
    #我们可以在不考虑三者类型的前提下使用s,l,t
    s.__len__()
    l.__len__()
    t.__len__()
     
    len(s)
    len(l)
    len(t)