python多态

什么是多态？

多态（Polymorphism）是面向对象编程中的一个重要概念，指的是不同对象可以以相同的方式调用相同的方法，但这些方法会表现出不同的行为。多态可以增强代码的灵活性和可维护性。

Python中的多态

在Python中，多态通过继承和方法重写来实现。基类定义了一些方法，子类可以重写这些方法，从而使得相同的方法在不同的子类中表现出不同的行为。

示例

以下是一个简单的例子，展示了如何在Python中实现多态：

class Animal:
    def sound(self):
        raise NotImplementedError("Subclasses should implement this!")

class Dog(Animal):
    def sound(self):
        return "Woof"

class Cat(Animal):
    def sound(self):
        return "Meow"

def make_sound(animal):
    print(animal.sound())

# 实例化对象
dog = Dog()
cat = Cat()

# 调用方法
make_sound(dog)  # 输出: Woof
make_sound(cat)  # 输出: Meow
​

 

 

方法重写

在上述例子中，基类 Animal定义了一个抽象方法 sound，子类 Dog和 Cat分别重写了这个方法。make_sound函数能够接收任何 Animal类型的对象，并调用其 sound方法，体现了多态的特性。

鸭子类型

Python是一种动态类型语言，采用鸭子类型（Duck Typing）来实现多态。鸭子类型意味着一个对象的有效语义由当前方法和属性的集合决定，而不是它是某个特定类的实例。

class Bird:
    def sound(self):
        return "Chirp"

class Duck:
    def sound(self):
        return "Quack"

def make_sound(animal):
    print(animal.sound())

bird = Bird()
duck = Duck()

make_sound(bird)  # 输出: Chirp
make_sound(duck)  # 输出: Quack
​

 

 

多态的好处

1. 代码复用：通过基类和子类的设计，可以重用代码，减少重复。
2. 灵活性：可以在不改变现有代码的情况下，通过添加新的子类来扩展功能。
3. 可维护性：代码结构清晰，便于维护和扩展。

多态与抽象基类

Python的 abc模块提供了抽象基类（Abstract Base Class），可以用来定义抽象方法，并确保子类实现这些方法。

from abc import ABC, abstractmethod

class Animal(ABC):
    @abstractmethod
    def sound(self):
        pass

class Dog(Animal):
    def sound(self):
        return "Woof"

class Cat(Animal):
    def sound(self):
        return "Meow"