python之路_面向对象三大特性之继承、多态

一、接口类与抽象类

1、实现接口类和抽象类的语法

from abc import abstractclassmethod, ABCMeta
class 父类(mateclass=ABCMeta):  # 抽象类/接口类
    @abstractclassmethod
    def function（）: pass

2、接口类

　　继承有两种用途：（1）继承基类的方法，并做出自己的改变和扩展；（2）声明某个子类兼容于某基类，定义一个接口类Interface，接口类中定义了一些接口名（就是函数名）且并未实现接口的功能，子类继承接口类，并且实现接口中的功能。

　　接口继承实质上是要求“做出一个良好的抽象，这个抽象规定了一个兼容接口，使得外部调用者无需关心具体细节，可一视同仁的处理实现了特定接口的所有对象”——这在程序设计上，叫做归一化。

　　接口类：可以多继承，且最好不实现具体功能

from abc import abstractmethod,ABCMeta
class Payment(metaclass=ABCMeta):              #抽象类/接口类：子类的规范
    @abstractmethod
    def payment(self,money):pass
class Applepay():
    def payment(self,money):
        print('apple 支付了 %d元'%money)
class Alipay():
    def payment(self,money):
        print('支付宝 支付了 %d元' % money)
class Wechatpay():
    def payment(self,money):
        print('微信 支付了 %d元' % money)
def pay(pay_obj,money):                         #归一化设计
    pay_obj.payment(money)
apple = Applepay()
ali = Alipay()
wechat = Wechatpay()
pay(wechat,100)
pay(apple,200)
pay(ali,300)

依赖倒置原则：
　　　　高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象；抽象不应该应该依赖细节；细节应该依赖抽象。换言之，要针对接口编程，而不是针对实现编程。

3、抽象类

　　与java一样，python也有抽象类的概念但是同样需要借助模块实现，抽象类是一个特殊的类，它的特殊之处在于只能被继承，不能被实例化。 如果说类是从一堆对象中抽取相同的内容而来的，那么抽象类就是从一堆类中抽取相同的内容而来的，内容包括数据属性和函数属性。

　　抽象类：最好单继承，且可以简单的实现功能

例1：抽象类可以简单的实现功能

from abc import abstractmethod,ABCMeta
class Foo(metaclass=ABCMeta):          #抽象类
    @abstractmethod
    def read(self):
        f = open()
        f.close()

    @abstractmethod
    def write(self):
        f = open()
        f.close()

class File(Foo):
    def read(self):
        super().read()

    def write(self):
        super().write()

class Disk(Foo):
    def read(self):
        super().read()

    def write(self):
        super().write()

例2：抽象类不实现功能

#一切皆文件
import abc                                   #利用abc模块实现抽象类
class All_file(metaclass=abc.ABCMeta):
    all_type='file'
    @abc.abstractmethod                      #定义抽象方法，无需实现功能
    def read(self):
        '子类必须定义读功能'
        pass
    @abc.abstractmethod                      #定义抽象方法，无需实现功能
    def write(self):
        '子类必须定义写功能'
        pass

class Txt(All_file):                         #子类继承抽象类，但是必须定义read和write方法
    def read(self):
        print('文本数据的读取方法')
    def write(self):
        print('文本数据的读取方法')

class Sata(All_file):                        #子类继承抽象类，但是必须定义read和write方法
    def read(self):
        print('硬盘数据的读取方法')
    def write(self):
        print('硬盘数据的读取方法')

class Process(All_file):                     #子类继承抽象类，但是必须定义read和write方法
    def read(self):
        print('进程数据的读取方法')
    def write(self):
        print('进程数据的读取方法')

wenbenwenjian=Txt()
yingpanwenjian=Sata()
jinchengwenjian=Process()
#这样大家都是被归一化了,也就是一切皆文件的思想
wenbenwenjian.read()
yingpanwenjian.write()
jinchengwenjian.read()

二、钻石继承

1、经典类与新式类

　　父类继承object类，称为新式类，否则称为经典类，python3中只有新式类，而python2中同时存在两种类。

class A(object):                        #新式类，若不继承object则变成经典类
    def test(self):
        print('from A')
class B(A):
    def test(self):
        print('from B')
class C(A):
    def test(self):
        print('from C')
class D(B):
    def test(self):
        print('from D')
class E(C):
    def test(self):
        print('from E')
class F(D,E):
    pass
f1=F()
f1.test()
print(F.__mro__)                        #只有新式才有这个属性可以查看线性列表，经典类没有这个属性

#新式类继承顺序:F->D->B->E->C->A
#经典类继承顺序:F->D->B->A->E->C
#python3中统一都是新式类
#pyhon2中才分新式类与经典类

2、继承顺序

　　如上例，若F类没有test（）方法，则会按照继承的属性向上所继承的类进行寻找，找到位置。但是不同的类（新式或者经典）继承的顺序是不同的。其中新式类和经典类继承的顺序如下：

 

 　　钻石继承：新式类为广度优先，经典类为深度优先的原则进行继承，其中在新式类中可以用：子类名.__mro__ 查看继承顺序，而经典类中此方法不存在。

三、多态特性

　　python天生支持多态性。

1、多态

　　指的同一事物有多种形态，如动物有：人、狗、猪形态

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')

2、多态性

　　多态性是指在不考虑实例类型的情况下使用实例。

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()
                      #更进一步,我们可以定义一个统一的接口来使用
def func(obj):
    obj.talk()