继承与多态简介:
继承可以把父类的所有功能都直接拿过来,这样就不必重零做起,子类只需要新增自己特有的方法,也可以把父类不适合的方法覆盖重写。
动态语言的鸭子类型特点决定了继承不像静态语言那样是必须的。
继承
在OOP程序设计中,当我们定义一个class的时候,可以从某个现有的class继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类、父类或超类(Base class、Super class)。
如下列代码所示,继承的好处是子类获得了父类的全部功能。
class Animal(object): def run(self): print('Animal is running...')
#由于Animial
实现了run()
方法,因此,Dog
和Cat
作为它的子类,什么事也没干,就自动拥有了run()
方法: class Dog(Animal): def run(self):
#也可以对子类增加一些方法,如 print('Dog is running...') class Cat(Animal): def run(self): print('Cat is running...')
#新增一个Animal
的子类,不必对run_twice()
做任何修改,实际上,任何依赖Animal
作为参数的函数或者方法都可以不加修改地正常运行,原因就在于多态. def run_twice(animal): animal.run() animal.run() a = Animal() d = Dog() c = Cat() print('a is Animal?', isinstance(a, Animal)) print('a is Dog?', isinstance(a, Dog)) print('a is Cat?', isinstance(a, Cat)) print('d is Animal?', isinstance(d, Animal)) print('d is Dog?', isinstance(d, Dog)) print('d is Cat?', isinstance(d, Cat)) run_twice(c) #运行结果 a is Animal? True a is Dog? False a is Cat? False d is Animal? True d is Dog? True d is Cat? False Cat is running... Cat is running..
多态
多态指的是一类事物有多种形态,(一个抽象类有多个子类,因而多态的概念依赖于继承)。
区别多态与多态性:
- 多态:同一种事物的多种形态,动物分为人类,猪类(在定义角度)
- 多态性:一种调用方式,不同的执行效果(多态性)
多态的好处就是,当我们需要传入Dog
、Cat
、Tortoise
……时,我们只需要接收Animal
类型就可以了,因为Dog
、Cat
、Tortoise
……都是Animal
类型,然后,按照Animal
类型进行操作即可。由于Animal
类型有run()
方法,因此,传入的任意类型,只要是Animal
类或者子类,就会自动调用实际类型的run()
方法,这就是多态的意思:
对于一个变量,我们只需要知道它是Animal
类型,无需确切地知道它的子类型,就可以放心地调用run()
方法,而具体调用的run()
方法是作用在Animal
、Dog
、Cat
还是Tortoise
对象上,由运行时该对象的确切类型决定,这就是多态真正的威力:调用方只管调用,不管细节,而当我们新增一种Animal
的子类时,只要确保run()
方法编写正确,不用管原来的代码是如何调用的。这就是著名的“开闭”原则:
对扩展开放:允许新增Animal
子类;
对修改封闭:不需要修改依赖Animal
类型的run_twice()
等函数。
静态语言 vs 动态语言
对于静态语言(例如Java)来说,如果需要传入Animal
类型,则传入的对象必须是Animal
类型或者它的子类,否则,将无法调用run()
方法。
对于Python这样的动态语言来说,则不一定需要传入Animal
类型。我们只需要保证传入的对象有一个run()
方法就可以了:
class Timer(object): def run(self): print('Start...')
这就是动态语言的“鸭子类型”,它并不要求严格的继承体系,一个对象只要“看起来像鸭子,走起路来像鸭子”,那它就可以被看做是鸭子。
Python的“file-like object“就是一种鸭子类型。对真正的文件对象,它有一个read()
方法,返回其内容。但是,许多对象,只要有read()
方法,都被视为“file-like object“。许多函数接收的参数就是“file-like object“,你不一定要传入真正的文件对象,完全可以传入任何实现了read()
方法的对象。
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