python中多态的理解与使用

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mob649e815f0f18 2024-09-10 07:01:10 ©著作权

文章标签 多态子类实例化 文章分类 Python 后端开发

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理解与使用 Python 中的多态

多态是面向对象编程（OOP）中的一项重要特性，它允许同一操作可以作用于不同类型的对象。在 Python 中，多态的实现方式有很多，下面我们将详细讲解多态的概念、如何实现多态，以及示例代码的解读。

多态的概念

“多态”这个词源于希腊文，意思是“多种形式”。在编程中，多态意味着不同的类可以定义同名的方法，但它们的行为可以有所不同。在 Python 中，多态通过方法的重写（overriding）和鸭子 typing（duck typing）来实现。

实现多态的步骤

以下是实现 Python 中多态的基本步骤：

步骤	描述
1. 定义基类	创建一个包含共用方法的基础类
2. 定义子类	创建一个或多个从基类派生的类
3. 重写方法	在子类中重写基类的方法
4. 实例化对象	使用子类创建对象
5. 调用方法	通过基类引用调用重写的方法

1. 定义基类

首先，我们定义一个基础类 Animal，它有一个方法 sound()。

class Animal:
    def sound(self):
        """返回动物的声音"""
        pass

2. 定义子类

然后我们定义几个子类，分别是 Dog 和 Cat，它们都继承自 Animal。

class Dog(Animal):
    def sound(self):
        """犬类动物的声音"""
        return "Woof!"

class Cat(Animal):
    def sound(self):
        """猫类动物的声音"""
        return "Meow!"

3. 重写方法

在子类中，我们重写 sound() 方法，提供具体的实现。

4. 实例化对象

现在我们可以实例化这些子类。

my_dog = Dog()  # 实例化 Dog 类
my_cat = Cat()  # 实例化 Cat 类

5. 调用方法

最后，我们通过基类引用来调用这些方法。

# 动物的声音可以是不同的
animals = [my_dog, my_cat]

for animal in animals:
    print(animal.sound())  # 输出对应动物的声音

代码示例解释

在上述代码中，我们定义了一个基类 Animal，然后创建了两个子类 Dog 和 Cat，它们各自实现了父类 Animal 的 sound() 方法。通过实例化这些对象并使用循环调用它们的 sound() 方法，我们看到不同的对象能够产生不同的行为，这就是多态的体现。

关系图

下面是一个简单的类关系图，展示了基类与子类之间的关系：

erDiagram
    ANIMAL {
        +sound() 
    }
    DOG {
        +sound() 
    }
    CAT {
        +sound() 
    }
    ANIMAL ||--o| DOG : inherits
    ANIMAL ||--o| CAT : inherits