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python面向对象编程-多态用法详解

python面向对象编程-多态用法详解

一、面向对象三大特性

封装

  • 将属性和⽅法书写到类的⾥⾯的操作即为封装
  • 封装可以为属性和⽅法添加私有权限

继承

  • ⼦类默认继承⽗类的所有属性和⽅法
  • ⼦类可以重写⽗类属性和⽅法

多态

  • 传⼊不同的对象,产⽣不同的结果

二、多态

2.1 了解多态

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)。
定义:多态是⼀种使⽤对象的⽅式,⼦类重写⽗类⽅法,调⽤不同⼦类对象的相同⽗类⽅法,可以产⽣不同的执⾏结果
好处:调⽤灵活,有了多态,更容易编写出通⽤的代码,做出通⽤的编程,以适应需求的不断变化!
实现步骤:
  • 定义⽗类,并提供公共⽅法
  • 定义⼦类,并重写⽗类⽅法
  • 传递⼦类对象给调⽤者,可以看到不同⼦类执⾏效果不同

2.2 体验多态

示例代码:

  1. class Dog(object):
  2. def work(self): # ⽗类提供统⼀的⽅法,哪怕是空⽅法
  3. print('指哪打哪...')
  4. class ArmyDog(Dog): # 继承Dog类
  5. def work(self): # ⼦类重写⽗类同名⽅法
  6. print('追击敌⼈...')
  7. class DrugDog(Dog):
  8. def work(self):
  9. print('追查毒品...')
  10. class Person(object):
  11. def work_with_dog(self, dog): # 传⼊不同的对象,执⾏不同的代码,即不同的work函数
  12. dog.work()
  13. ad = ArmyDog()
  14. dd = DrugDog()
  15. daqiu = Person()
  16. daqiu.work_with_dog(ad)
  17. daqiu.work_with_dog(dd)
'
运行

运行结果:

2.3 鸭子类型和多态

示例代码

  1. """
  2. 鸭子类型:在多个类中实现同一个方法,那么这些类就可以看出同一个类型
  3. """
  4. class Cat:
  5. def say(self):
  6. print("我是猫....")
  7. class Dog:
  8. def say(self):
  9. print("我是狗....")
  10. class Duck:
  11. def say(self):
  12. print("我是鸭子....")
  13. # 鸭子类型
  14. animal = Cat
  15. animal().say() # 我是猫....
  16. animal = Dog
  17. animal().say() # 我是狗....
  18. animal_list = [Cat, Dog, Duck]
  19. for animal in animal_list:
  20. animal().say()
  21. # 我是猫....
  22. # 我是狗....
  23. # 我是鸭子....
  24. class Student:
  25. def __init__(self, student_list: list):
  26. self.student_list = student_list
  27. def __getitem__(self, item):
  28. return self.student_list[item]
  29. cls_student = Student(['aa', 'bb'])
  30. new_student = ['cc']
  31. student_tuple = ('dd',)
  32. new_student.extend(student_tuple)
  33. print(new_student) # ['cc', 'dd']
  34. new_student.extend(cls_student)
  35. print(new_student) # ['cc', 'dd', 'aa', 'bb']
  36. """
  37. 只要多个类实现了同一个方法,那么就可以归为一类
  38. """
  39. class Animal:
  40. def run(self):
  41. print("动物在跑。。。")
  42. class Dog(Animal):
  43. def run(self):
  44. print("狗在跑。。。")
  45. class Cat(Animal):
  46. def run(self):
  47. print("猫在跑。。。")
  48. dog = Dog()
  49. dog.run() # 狗在跑。。。
  50. cat = Cat()
  51. cat.run() # 猫在跑。。。
  52. """
  53. 在多个类中同时继承了一个类并且对父类中的方法进行了重写
  54. 在每个类中所调用的同一个方法会返回不同的行为,这种情况就是多种形态,即多态
  55. """
'
运行

运行结果:

. 类属性和实例属性

3.1 类属性

3.1.1 设置和访问类属性

类属性就是 类对象 所拥有的属性,它被 该类的所有实例对象 所共有
类属性可以使⽤ 类对象 实例对象 访问。
  1. class Dog(object):
  2. tooth = 10
  3. wangcai = Dog()
  4. xiaohei = Dog()
  5. print(Dog.tooth) # 10
  6. print(wangcai.tooth) # 10
  7. print(xiaohei.tooth) # 10
'
运行
类属性的优点:
记录的某项数据 始终保持⼀致时 ,则定义类属性。
实例属性 要求 每个对象 为其 单独开辟⼀份内存空间 来记录数据,⽽ 类属性 为全类所共有,仅占⽤⼀份内存 更加节省内存空间

3.1.2 修改类属性

        类属性只能通过类对象修改,不能通过实例对象修改,如果通过实例对象修改类属性,表示的是创建了⼀个实例属性。
  1. class Dog(object):
  2. tooth = 10
  3. wangcai = Dog()
  4. xiaohei = Dog()
  5. # 修改类属性
  6. Dog.tooth = 12
  7. print(Dog.tooth) # 12
  8. print(wangcai.tooth) # 12
  9. print(xiaohei.tooth) # 12
  10. # 不能通过对象修改属性,如果这样操作,实则是创建了⼀个实例属性
  11. wangcai.tooth = 20
  12. print(Dog.tooth) # 12
  13. print(wangcai.tooth) # 20
  14. print(xiaohei.tooth) # 12
'
运行

3.2 实例属性

  1. class Dog(object):
  2. def __init__(self):
  3. self.age = 5
  4. def info_print(self):
  5. print(self.age)
  6. wangcai = Dog()
  7. print(wangcai.age) # 5
  8. # print(Dog.age) # 报错:实例属性不能通过类访问
  9. wangcai.info_print() # 5
'
运行

3.3 类属性和实例属性

示例代码:

  1. class A:
  2. # 类属性
  3. a = 1
  4. def __init__(self, b, c):
  5. # 实例属性
  6. self.b = b
  7. self.c = c
  8. a = A(2, 3)
  9. print(a.a, a.b, a.c) # 1 2 3
  10. print(A.a) # 1
  11. # 类对象无法访问实例属性
  12. # print(A.b, A.c) #AttributeError: type object 'A' has no attribute 'b'
  13. # 对类属性的值进行修改
  14. A.a = 11
  15. print(A.a) # 11
  16. print(a.a) # 11
  17. # 能否使用实例对象修改类属性
  18. a.a = 22
  19. print(A.a) # 11
  20. print(a.a) # 22
  21. """
  22. 实例属性无法修改类属性
  23. 当前代码是通过实例对象创建了一个新的实例属性
  24. """
'
运行

运行结果:

3.4 类中的三种方法

示例代码:

  1. class Student:
  2. def __init__(self, name, age, sex):
  3. self.name = name
  4. self.age = age
  5. self.sex = sex
  6. def add_age(self):
  7. self.age += 1
  8. @staticmethod
  9. def parse_string_1(stu_info):
  10. name, age, sex = tuple(stu_info.split(','))
  11. return Student(name, age, sex)
  12. @classmethod
  13. def parse_string_2(cls, stu_info):
  14. name, age, sex = tuple(stu_info.split(','))
  15. return cls(name, age, sex)
  16. def __str__(self):
  17. return f"{self.name, self.age, self.sex}"
  18. stu = Student('dgw', 18, '男')
  19. print(stu) # ('dgw', 18, '男')
  20. stu.add_age()
  21. print(stu) # ('dgw', 19, '男')
  22. # 类对象可以访问静态方法
  23. stu2 = Student.parse_string_1('dgw2,25,男')
  24. print(stu2) # ('dgw2', '25', '男')
  25. stu3 = Student.parse_string_2('dgw3,26,男')
  26. print(stu3) # ('dgw3', '26', '男')
  27. """
  28. 实例方法:方法中的第一个参数是self,实例方法可以访问类中的所有属性和方法
  29. 静态方法:无法直接访问类中的属性
  30. 类方法:可以被类对象和实例对象调用,类方法可以访问类属性
  31. """
  32. """
  33. 使用方法判断:
  34. 如果当前的需求不需要创建实例对象并且不需要访问实例属性/类属性的情况下,可以使用静态方法
  35. 如果当前的需求不需要创建实例对象但是需要访问类属性的情况下,可以使用类方法
  36. 如果需要实例对象并且需要访问类中的所有属性和方法,需要使用实例对象
  37. """
'
运行

运行结果:

​​​​​​​

. 类方法和静态方法

4.1 类方法

4.1.1 类方法特点

        需要⽤装饰器 @classmethod 来标识其为类⽅法,对于类⽅法, 第⼀个参数必须是类对象 ,⼀般以 cls 作为第⼀个参数。

4.1.2 类方法使用场景

        当⽅法中 需要使⽤类对象 ( 如访问私有类属性等 ) 时,定义类⽅法
        类⽅法⼀般和类属性配合使⽤
  1. class Dog(object):
  2. __tooth = 10
  3. @classmethod
  4. def get_tooth(cls):
  5. return cls.__tooth
  6. wangcai = Dog()
  7. result = wangcai.get_tooth()
  8. print(result) # 10
'
运行

4.2 静态⽅法

4.2.1 静态⽅法特点

        需要通过装饰器 @staticmethod 来进⾏修饰, 静态⽅法既不需要传递类对象也不需要传递实例对象(形参没有self/cls
        静态⽅法 也能够通过 实例对象 类对象 去访问。

4.2.2 静态⽅法使⽤场景

        当⽅法中 既不需要使⽤实例对象 ( 如实例对象,实例属性 ) 也不需要使⽤类对象 ( 如类属性、类⽅法、创建实例等) 时,定义静态⽅法
        取消不需要的参数传递,有利于 减少不必要的内存占⽤和性能消耗
  1. class Dog(object):
  2. @staticmethod
  3. def info_print():
  4. print('这是⼀个狗类,⽤于创建狗实例....')
  5. wangcai = Dog()
  6. # 静态⽅法既可以使⽤对象访问⼜可以使⽤类访问
  7. wangcai.info_print()
  8. Dog.info_print()
'
运行

运行结果:

更多python静态方法使用详情,详见博文:python中静态方法staticmethod用法详解_IT之一小佬的博客-CSDN博客

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