面向对象的三大特性
封装 继承 多态
python学习过程中,封装继承将随处可见,但却很少遇见多态,那么python到底有没有多态呢?有的话又是怎么实现的呢?
1.多态有什么用,为什么要引入多态的概念?
多态,字面理解为多种形态,没错,就是一个方法能表现出不同的形态。
同一操作(方法)作用于不同的对象,可以有不同的解释,产生不同的结果,将其上升到父类与子类的层面时,就是父类的引用指向了子类的对象。
多态除了增加代码的可复用性外,主要是为了解决类型耦合,从而实现代码的可扩展性。
2.多态的作用?
- 1.不必为每一个子类编写方法,只需要在父类中编写一次(继承的作用体现)
- 2.子类的功能可以被父类的方法或引用变量所调用,消除类型之间的耦合关系(多态的真正的作用)
因此可以说:
封装和继承就是为多态服务的
而想要实现多态,也是有先决条件的:
- 1、要有继承;
- 2、要有重写;
- 3、父类引用指向子类对象。
实现多态的技术称为:动态绑定(dynamic binding),是指在执行期间判断所引用对象的实际类型,根据其实际的类型调用其相应的方法。
3.怎样实现多态
现实中多态的例子举不胜举,比如我按下回车键,如果在word中就是换行,如果在QQ的发送消息界面就是发送消息,如果在命令行界面就是执行命令等等。
而python由于其鸭子类型的存在,多态表现的并不明显,在java/C++中,为了消除类型耦合,经常会用到,比如下面的例子:
//汽车接口
interface Car {
// 汽车名称
String getName();
// 获得汽车售价
int getPrice();
}
// 宝马
class BMW implements Car {
public String getName() {
return "BMW";
}
public int getPrice() {
return 300000;
}
}
// 奇瑞QQ
class CheryQQ implements Car {
public String getName() {
return "CheryQQ";
}
public int getPrice() {
return 20000;
}
}
// 汽车出售店
public class CarShop {
// 卖出一部车
public void sellCar(Car car) {
System.out.println("车型:" + car.getName() + " 单价:" + car.getPrice());
// 增加卖出车售价的收入
money += car.getPrice();
}
public static void main(String[] args) {
CarShop aShop = new CarShop();
// 卖出一辆宝马
aShop.sellCar(new BMW());
// 卖出一辆奇瑞QQ
aShop.sellCar(new CheryQQ());
}
}
结果想必大家都知道了:
车型:BMW 单价:300000
车型:CheryQQ 单价:20000
但如果此时工厂又多进了一批桑塔纳的车,需要卖出时,只需要添加桑塔纳的子类即可:
// 桑塔纳汽车
class Santana implements Car {
public String getName() {
return "Santana";
}
public int getPrice() {
return 80000;
}
}
以上,就是多态在静态语言中实现
而对于python这种动态语言,多态似乎有一点不同
首先定义三个类,每个类都有一个print方法
class Person(object):
def print(self):
return 'I am a Person'
class Student(Person):
def print(self):
return 'I am a Student'
class Teacher(Person):
def print(self):
return 'I am a Teacher'
然后定义一个print_test的函数,作用是调用参数x的print方法
def print_test(x):
print(x.print())
p = Person()
s = Student()
t = Teacher()
print_test(p)
print_test(s)
print_test(t)
输出结果:
I am a Person
I am a Student
I am a Teacher
由于python弱类型的影响,实际上我们并不需要规避类型的耦合风险,本身就会根据实际的类型去执行,所以大概可以认为python本身就是多态的。
注意:重载并不是多态的体现
不知道有没有发现,python中重载也貌似没有见过
4.Q:为什么python同样没有重载:
函数重载主要是为了解决两个问题:
- 1.可变参数类型
- 2.可变参数个数
另外,一个基本的设计原则是,仅仅当两个函数除了参数类型和参数个数不同以外,其功能是完全相同的,此时才使用函数重载,如果两个函数的功能其实不同,那么不应当使用重载,而应当使用一个名字不同的函数。
好吧,那么对于情况 1 ,函数功能相同,但是参数类型不同,python 如何处理?答案是根本不需要处理,因为 python 可以接受任何类型的参数,如果函数的功能相同,那么不同的参数类型在 python 中很可能是相同的代码,没有必要做成两个不同函数。
那么对于情况 2 ,函数功能相同,但参数个数不同,python 如何处理?大家知道,答案就是缺省参数。对那些缺少的参数设定为缺省参数即可解决问题。因为你假设函数功能相同,那么那些缺少的参数终归是需要用的。
好了,鉴于情况 1 跟 情况 2 都有了解决方案,python 自然就不需要函数重载了