Python多态原理及实现(入门必读)
对于弱类型的语言来说,变量并没有声明类型,因此同一个变量完全可以在不同的时间引用不同的对象。当同一个变量在调用同一个方法时,完全可能呈现出多种行为(具体呈现出哪种行为由该变量所引用的对象来决定),这就是所谓的多态(Polymorphism)。
先看下面程序:
运行上面程序,可以看到如下运行结果:
看到这里,可能有读者感到失望,这个多态有什么用啊?不就是创建对象、调用方法吗?看不出多态有什么优势啊?
实际上,多态是一种非常灵活的编程机制。假如我们要定义一个 Canvas(画布)类,这个画布类定义一个 draw_pic() 方法,该方法负责绘制各种图形。该 Canvas类的代码如下:
从上面程序来看,Canvas 的 draw_pic() 传入的参数对象只要带一个 draw() 方法就行,至于该方法具有何种行为(到底执行怎样的绘制行为),这与 draw_pic() 方法是完全分离的,这就为编程增加了很大的灵活性。下面程序定义了三个图形类,并为它们都提供了 draw() 方法,这样它们就能以不同的行为绘制在画布上,这就是多态的实际应用。看如下示例程序:
先看下面程序:
class Bird: def move(self, field): print('鸟在%s上自由地飞翔' % field) class Dog: def move(self, field): print('狗在%s里飞快的奔跑' % field) # x变量被赋值为Bird对象 x = Bird() # 调用x变量的move()方法 x.move('天空') # x变量被赋值为Dog对象 x = Dog() # 调用x变量的move()方法 x.move('草地')上面程序中 x 变量开始被赋值为 Bird 对象,因此当 x 变量执行 move() 方法时,它会表现出鸟类的飞翔行为。接下来 x 变量被赋值为 Dog 对象,因此当 x 变量执行 move() 方法时,它会表现出狗的奔跑行为。
运行上面程序,可以看到如下运行结果:
鸟在天空上自由地飞翔
狗在草地里飞快的奔跑
看到这里,可能有读者感到失望,这个多态有什么用啊?不就是创建对象、调用方法吗?看不出多态有什么优势啊?
实际上,多态是一种非常灵活的编程机制。假如我们要定义一个 Canvas(画布)类,这个画布类定义一个 draw_pic() 方法,该方法负责绘制各种图形。该 Canvas类的代码如下:
class Canvas: def draw_pic(self, shape): print('--开始绘图--') shape.draw(self)从上面代码可以看出,Canvas 的 draw_pic() 方法需要传入一个 shape 参数,该方法就是调用 shape 参数的 draw() 方法将自己绘制到画布上。
从上面程序来看,Canvas 的 draw_pic() 传入的参数对象只要带一个 draw() 方法就行,至于该方法具有何种行为(到底执行怎样的绘制行为),这与 draw_pic() 方法是完全分离的,这就为编程增加了很大的灵活性。下面程序定义了三个图形类,并为它们都提供了 draw() 方法,这样它们就能以不同的行为绘制在画布上,这就是多态的实际应用。看如下示例程序:
class Canvas: def draw_pic(self, shape): print('--开始绘图--') shape.draw(self) class Rectangle: def draw(self, canvas): print('在%s上绘制矩形' % canvas) class Triangle: def draw(self, canvas): print('在%s上绘制三角形' % canvas) class Circle: def draw(self, canvas): print('在%s上绘制圆形' % canvas) c = Canvas() # 传入Rectangle参数,绘制矩形 c.draw_pic(Rectangle()) # 传入Triangle参数,绘制三角形 c.draw_pic(Triangle()) # 传入Circle参数,绘制圆形 c.draw_pic(Circle())运行上面代码, 可以看到如下输出结果:
--开始绘图--
在<__main__.Canvas object at 0x0000021CA36364A8>上绘制矩形
--开始绘图--
在<__main__.Canvas object at 0x0000021CA36364A8>上绘制三角形
--开始绘图--
在<__main__.Canvas object at 0x0000021CA36364A8>上绘制圆形
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