Python的多态 - 技术栈

在 Python 中，多态（Polymorphism）是指不同的对象可以对相同的消息（方法调用）做出不同的响应。简单来说，多态允许使用一个统一的接口来操作不同类型的对象，而这些对象会根据自身的类型来执行相应的具体操作。例如，假设有一个父类 `Shape` 和几个子类 `Circle`、`Rectangle` 、`Triangle` ，它们都有一个 `area` 方法来计算面积。

python 复制代码

class Shape:
    def area(self):
        pass

class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    def area(self):
        return 3.14 * self.radius ** 2

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, length, width):
        self.length = length
        self.width = width

    def area(self):
        return self.length * self.width

class Triangle(Shape):
    def __init__(self, base, height):
        self.base = base
        self.height = height

    def area(self):
        return 0.5 * self.base * self.height

然后，可以创建这些不同形状的对象，并通过相同的方式调用 area 方法来获取它们各自的面积计算结果。

python 复制代码

shapes = [Circle(5), Rectangle(4, 6), Triangle(3, 8)]

for shape in shapes:
    print(shape.area())

尽管都是调用 area 方法，但不同的子类对象会根据自己的实现计算并返回不同的结果，这就是多态的体现。它增加了代码的灵活性和可扩展性，使得程序更易于维护和扩展。

多态性示例：

python 复制代码

#多态

#继承：多态一定是发生在子类和父类之间的重写：子类重写父类中的方法

class Animal:
    def say(self):
        print('animal')

class Cat(Animal):
    def say(self):
        print('I am a cat')

class Dog(Animal):
    def say(self):
        print('I am a dog')

class Duck(Animal):
    def say(self):
        print('I am a duck')

duck=Duck()
duck.say()

dog=Dog()
dog.say()

#输出分别为:
#I am a duck
#I am a dog

子类重写父类方法后同一个方法'say'的输出不同，即呈现多态性。

在 Python 中，鸭子类型（Duck Typing）是一种编程风格。

其理念是：如果一个对象的行为（方法和属性）看起来像鸭子，走路像鸭子，叫声像鸭子，那么我们就可以把它当作鸭子。

换句话说，在使用对象时，不关注对象的类型，而是关注对象是否具有所需的方法和属性。只要对象具有所需的方法和属性，就可以在相应的上下文中使用，而不管它具体属于哪个类。

例如，如果有两个类 Bird 和 Plane ，它们都有一个 fly 方法。

python 复制代码

class Bird:
    def fly(self):
        print("Bird is flying")

class Plane:
    def fly(self):
        print("Plane is flying")

def make_fly(obj):
    obj.fly()

在某个函数中，如果需要一个能够"飞行"的对象，我们可以接受这两个类的实例，因为它们都具有 fly 方法，符合"能够飞行"的要求。

python 复制代码

bird = Bird()
# 创建了一个 `Bird` 类的实例 `bird`

plane = Plane()
# 创建了一个 `Plane` 类的实例 `plane`

make_fly(bird)
# 调用 `make_fly` 函数，并将 `bird` 作为参数传递进去
# 在函数内部，通过 `obj.fly()` 调用了 `Bird` 类中定义的 `fly` 方法，输出 "Bird is flying"

make_fly(plane)
# 调用 `make_fly` 函数，并将 `plane` 作为参数传递进去
# 在函数内部，通过 `obj.fly()` 调用了 `Plane` 类中定义的 `fly` 方法，输出 "Plane is flying"

这种编程风格强调的是对象的行为，而不是对象的类型，使得代码更加灵活和可扩展。

鸭子类型示例：

python 复制代码

#鸭子类型：长得像鸭子，它就是鸭子类型

#多个类中实现了同一个方法（当前的方法名一样）
class Cat:
      def say(self):
          print('I am a cat')

class Dog:
      def say(self):
          print('I am a dog')


class Duck:
      def say(self):
          print('I am a duck')

animal = Cat
animal().say()

animal = Dog
animal().say()

#输出:I am a cat
I am a dog

#这也是一种多态的体现