python对象-多态

调用不同的子类将会产生不同的行为，而无须明确知道这个子类实际上是什么。

比如，在一个可以播放音频文件的程序中，媒体播放器可能需要加载一个AudioFile对象然后play它，我们把一个play()的方法放在这个对象里，它负责解压或者提取音频，然后把音频引导到声卡或者扬声器，一个AudioFile行为可以如下这么简单：

audio_file.play()

然而，对于不同类型的文件，解压和提取音频文件的过程是很不一样的。.wav文件存储为压缩的音频，.mp3、.wma和.ogg文件都有不同的压缩算法。

我们可以使用多态和继承来让设计简单化。每种不同类型的文件都可以表示为一个AudioFile的不同子类，例如WavFile、MP3File。每一种都有一个play()方法。媒体播放器对象永远不需要知道它引用了AudioFile的哪一个子类，它只是调用play()方法然后多态地让对象去处理实际播放的细节。

 

class AudioFile:
    def __init__(self, filename):
        if not filename.endswith(self.ext):
            raise Exception("Invalid file format")
        self.filename = filename

class MP3File(AudioFile):
    ext = "mp3"
    def play(self):
        print("playing {} as mp3".format(self.filename))

class WavFile(AudioFile):
    ext = "wav"
    def play(self):
        print("playing {} as wav".format(self.filename))

class OggFile(AudioFile):
    ext = "ogg"
    def play(self):
        print("playing {} as ogg".format(self.filename))

所有音频文件的检查确保了初始化的一个有效扩展，但是注意到，如何让父类的__init__方法取访问来自不同子类的ext变量，这就是多态的工作。如果文件并没有以正确的名字结尾，就会抛出一个异常。事实上，AudioFile没有存储ext变量的引用这一事实并不能阻止它在子类中访问。

每一个AudioFile子类会以不同的方式实现play()方法，媒体播放器可以使用完全相同的代码来播放文件，无论它是什么类型，它并不在乎使用AudioFile的哪一个子类。

>>> ogg = OggFile("myfile.ogg")
>>> ogg.play()
playing myfile.ogg as ogg
>>> mp3 = MP3File("myfile.mp3")
>>> mp3.play()
playing myfile.mp3 as mp3
>>> not_an_mp3 = MP3File("myfile.ogg")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "AudioFile.py", line 4, in __init__
    raise Exception("Invalid file format")
Exception: Invalid file format

以上的例子展现了AudioFile.__init__方法在不知道哪一个子类在引用它的情况下，可以检查文件类型。

 

参考：

1、《Python3 面向对象编程》 [加]Dusty Philips 著