类的多态

#我们前面了解了继承，继承可以帮助我们重复使用代码。但对于继承中的示例，无论是Dog还是Cat，调用父类的run()方法时显示的都是Animal is running.，如果想让结果显示为Dog is running.和Cat is running.，该如果处理呢？ #我们对Dog和Cat做如下改进： 1 #! /usr/bin/python3 2 #-*-coding:UTF-8-*- 3 #clas_多态 4 5 class Animal(object): 6 def run(self): 7 print('Animal is running.') 8 9 class Dog(Animal): 10 def run(self): 11 print('Dog is running.') 12 13 class Cat(Animal): 14 def run(self): 15 print('Cat is running.') #执行如下语句： 1 dog=Dog() 2 print('实例化Dog类') 3 dog.run() 4 5 cat=Cat() 6 print('实例化Cat类') 7 cat.run() #程序执行结果如下： 1 D:\Python\workspace\datatime\20171129>python class_多态.py 2 实例化Dog类 3 Dog is running. 4 实例化Cat类 5 Cat is running. #由执行结果看到，分别得到了Dog和Cat各自的running结果。 #当子类和父类存在相同的run()方法时，子类的run()方法会覆盖父类的run()方法，在代码运行时总会调用子类的run()方法，称之为多态。 #多态来自于希腊语，意思是有多种形式。多态意味着即使不知道变量所引用的对象类型是什么，也能对对象进行操作，多态会根据对象（或类）的不同而表现出不同的行为。例如，我们在上面的Animal类中定义了run方法，Dog和Cat分别继承Animal类，并且分别定义了自己的run方法，最后Dog和Cat调用的还是自己定义的run方法。 #为了更好了解什么是多态，我们对数据类型再做一个说明。当我们定义一个类时，实际上就是定义了一种数据类型。定义的数据类型和Python自带的数据类型（如str、list、dict）没什么区别。 1 #! /usr/bin/python3 2 #-*-coding:UTF-8-*- 3 #clas_多态 4 5 class Animal(object): 6 def run(self): 7 print('Animal is running.') 8 9 class Dog(Animal): 10 pass 11 12 a=list() #a是list类型 13 b=Animal() #b是Animal类型 14 c=Dog() #c是Dog类型 #下面用isinstance()方法判断一个变量是否是某个类型。 1 print('a是否是list类型：',isinstance(a,list)) 2 print('b是否是Animal类型：',isinstance(b,Animal)) 3 print('c是否是Dog类型：',isinstance(c,Dog)) #执行结果如下： 1 D:\Python\workspace\datatime\20171129>python class_多态.py 2 a是否是list类型： True 3 b是否是Animal类型： True 4 c是否是Dog类型： True #由执行结果看到，a,b,c确实分别为list、Animal、Dog三种类型。我们再执行如下语句： 1 print('c是否是Dog类型：',isinstance(c,Dog)) 2 print('c是否是Animal类型：',isinstance(c,Animal)) #执行结果如下： 1 c是否是Dog类型： True 2 c是否是Animal类型： True #由执行结果看到，c既是Dog类型又是Animal类型，这怎么理解呢？ #因为Dog是从Animal继承下来的，当我们创建Dog的实例c时，我们认为c的数据类型是Dog，但c同时也是Animal，Dog本来就是Animal的一种。 #在继承关系中，如果一个实例的数据类型是某个子类，那它的数据类型也可以看作是父类。但反过来就不行，例如如下语句： 1 print('b是否是Dog类型：',isinstance(b,Dog)) #执行结果如下： 1 b是否是Dog类型： False #由输出结果看到，变量b是Animal的实例化对象，是Animal类型，但不是Dog类型，也就是Dog可以看成Animal，但Animal不可以看成Dog。 #我们再看一个示例。编写一个函数，这个函数接收一个Animal类型的变量，定义并执行如下函数，执行时传入Animal的实例： 1 #! /usr/bin/python3 2 #-*-coding:UTF-8-*- 3 #class_多态_2 4 5 class Animal(object): 6 def run(self): 7 print('Animal is running.') 8 9 def run_two_times(animal): 10 animal.run() 11 animal.run() 12 13 run_two_times(Animal()) #执行结果如下： 1 D:\Python\workspace\datatime\20171129>python class_多态_2.py 2 Animal is running. 3 Animal is running. #若执行函数传入Dog的实例，操作如下： 1 #! /usr/bin/python3 2 #-*-coding:UTF-8-*- 3 #class_多态_2 4 5 class Animal(object): 6 def run(self): 7 print('Animal is running.') 8 9 class Dog(Animal): 10 def run(slef): 11 print('Dog is running.') 12 13 def run_two_times(animal): 14 animal.run() 15 animal.run() 16 17 run_two_times(Dog()) #得到的执行结果如下： 1 D:\Python\workspace\datatime\20171129>python class_多态_2.py 2 Dog is running. 3 Dog is running. #若传入Cat的实例，操作如下： 1 #! /usr/bin/python3 2 #-*-coding:UTF-8-*- 3 #class_多态_2 4 5 class Animal(object): 6 def run(self): 7 print('Animal is running.') 8 9 class Dog(Animal): 10 def run(slef): 11 print('Dog is running.') 12 13 class Cat(Animal): 14 def run(self): 15 print('Cat is running.') 16 17 def run_two_times(animal): 18 animal.run() 19 animal.run() 20 21 run_two_times(Animal()) 22 run_two_times(Dog()) 23 run_two_times(Cat()) #得到执行结果如下： 1 D:\Python\workspace\datatime\20171129>python class_多态_2.py 2 Animal is running. 3 Animal is running. 4 Dog is running. 5 Dog is running. 6 Cat is running. 7 Cat is running. #看上去没有什么特殊的地方，已经正确输出预期结果了，但仔细想想看，如果再定义一个Bird类型，也继承Animal类，定义如下： 1 #! /usr/bin/python3 2 #-*-coding:UTF-8-*- 3 #class_多态_2 4 5 class Animal(object): 6 def run(self): 7 print('Animal is running.') 8 9 class Dog(Animal): 10 def run(slef): 11 print('Dog is running.') 12 13 class Cat(Animal): 14 def run(self): 15 print('Cat is running.') 16 17 class Bird(Animal): 18 def run(self): 19 print('Bird if flying the sky.') 20 21 def run_two_times(animal): 22 animal.run() 23 animal.run() 24 25 run_two_times(Animal()) 26 run_two_times(Dog()) 27 run_two_times(Cat()) 28 run_two_times(Bird()) #程序执行结果如下： 1 D:\Python\workspace\datatime\20171129>python class_多态_2.py 2 Animal is running. 3 Animal is running. 4 Dog is running. 5 Dog is running. 6 Cat is running. 7 Cat is running. 8 Bird if flying the sky. 9 Bird if flying the sky. #由执行结果看到，新增的Animal子类不必对run_two_times()方法做任何修改。实际上，任何依赖Animal作为参数的函数或方法都可以不加修改地正常运行，原因就在于多态。 #多态的好处是：当我们需要传入Dog、Cat、Bird等对象时，只需要接收Animal类型就可以了，因为Dog、Cat、Bird等都是Animal类型，按照Animal类型进行操作即可。由于Animal类型有run()方法，因此传入的类型只要是Animal类或继承自Animal类，都会自动调用实际类型的run()方法。 #多态的意思是：对于一个变量，我们只需要知道它是Animal类型，无需确切知道它的子类型，就可以放心调用run()方法。具体调用的run()方法作用于Anial、Dog、Cat或Bird对象，由运行该对象的确切类型决定。 #多态真正的威力在于：调用方只管调用，不管细节。当我们新增一种Animal的子类时，只要确保run()方法编写正确即可，不用管原来的代码如何调用的，这就是著名的“开闭”原则：对于扩展开放，允许新增Animal子类；对于修改封闭，不需要修改依赖Animal类型的run_two_times()等函数。 #很多函数和运算符都是多态的，也许你写的程序也可能时，即使你并非有意这样的。只要使用多态函数和运算符，多态就会消除。唯一能够毁掉多态的是使用函数显式地检查类型，如type、isinstance函数等，如果有可能，就尽量避免使用这些会毁掉多态的方式，重要的是如何让对象按照我们希望的方式工作，无论它是否是正确类型或类。

转载于:https://www.cnblogs.com/DLHe/p/7927394.html

总结

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