Python - 面向对象编程 - 三大特性之多态

前置知识

封装

• 详解文章：https://www.cnblogs.com/poloyy/p/15203989.html
• 封装根据职责将属性、方法封装到一个抽象的类中
• 定义类的准则-封装

继承

• 详解文章：https://www.cnblogs.com/poloyy/p/15216652.html
• 继承实现代码的重用，相同的代码不需要重复的编写

多态

• 不同的子类对象调用相同的父类方法，产生不同的执行结果
• 以继承和重写父类方法为前提
• 是调用方法的技巧，不会影响到类的内部设计

程序猿和设计师都是人类，他们都重写了父类的 work 方法，但他们都有自己的实现逻辑

多态的栗子一

需求

• 定义 Dog 类封装方法 game，普通狗狗简单玩耍
• 定义 ChaiQuan 继承 Dog，重写 game 方法，柴犬疯疯癫癫的玩耍
• 定义 Person 类，封装一个和狗玩的方法，在方法内部，直接调用狗对象调用玩耍的方法

类图

实际代码

class Dog:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def game(self):
        print(f"{self.name} 狗狗在玩耍")

class ChaiQuan(Dog):
    def game(self):
        print(f"{self.name} 柴犬在疯疯癫癫的玩耍")

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def gameWithDog(self, dog):
        print(f"{self.name} 正在和 {dog.name} 愉快的玩耍")
        # 直接通过狗实例对象调用 game 实例方法，不需要关心是哪种狗
        dog.game()

chai = ChaiQuan("小柴犬")
dog = Dog("旺财")
p = Person("小菠萝")
p.gameWithDog(chai)
p.gameWithDog(dog)

# 输出结果

小菠萝 正在和 小柴犬 愉快的玩耍
小柴犬 柴犬在疯疯癫癫的玩耍

小菠萝 正在和 旺财 愉快的玩耍
旺财 狗狗在玩耍 

• Person 类中只需要让狗对象调用 game 方法，而不用关心具体是什么狗
• game 方法是在 Dog 父类中定义的
• 在程序执行时，传入不同的狗对象参数，gameWithDog 就会产生不同的执行结果

通过统一函数接口实现多态

class Dog(object):
    def sound(self):
        print("汪汪汪.....")

class Cat(object):
    def sound(self):
        print("喵喵喵.....")

def make_sound(animal):
    # 统一调用接口
    # 不管你传进来是什么动物，我都调用sound()方法
    animal.sound()

dogObj = Dog()
catObj = Cat()
make_sound(dogObj)
make_sound(catObj)

# 输出结果
汪汪汪.....
喵喵喵.....

通过抽象类实现多态

需求

• 定义一个 Person 类，可以开车，也可以停车
• 定义一个 Car 类，提供 drive、stop 的方法
• 定义一个 Truck、BaoMa 类，继承 Car 类，重写 drive、stop 方法

类图

实际代码

class Car:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def drive(self):
        # 抛出异常是防止通过 Car 直接定义实例对象
        # 如果 Car 的实例对象调用此方法会报错，必须由子类重写才正确
        raise NotImplementedError("Subclass must implement abstract method")

    def stop(self):
        raise NotImplementedError("Subclass must implement abstract method")

class Truck(Car):
    def drive(self):
        print(f"{self.name} Truck 准备上路了")

    def stop(self):
        print(f"{self.name} Truck 准备停车")

class BaoMa(Car):
    def drive(self):
        print(f"{self.name} BaoMa 要跑到100km/h了")

    def stop(self):
        print(f"{self.name} BaoMa 漂移停车")

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def driveCar(self, car):
        print(f"{self.name} 准备开车上路了")
        car.drive()

    def stopCar(self, car):
        print(f"{self.name} 准备靠边停车")
        car.stop()

person = Person("小菠萝")
truck = Truck("小卡车")
baoma = BaoMa("大宝马")
person.driveCar(truck)
person.stopCar(baoma)

# 输出结果
小菠萝 准备开车上路了
小卡车 Truck 准备上路了

小菠萝 准备靠边停车
大宝马 BaoMa 漂移停车

Car 是一个抽象类，并不需要通过它创建实例对象，所以 Car 的实例方法都会抛出异常，由子类继承 Car，然后重写方法才能正常调用