Python 多态

“多态”(polymorphism)一词意为“多种形式”,在编程中,它指的是可以在许多对象或类上执行的具有相同名称的方法/函数/操作符。

函数多态

一个可用于不同对象的 Python 函数的例子是 len() 函数。

字符串

对于字符串,len() 返回字符数:

实例

x = "Hello World!"

print(len(x))

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元组

对于元组,len() 返回元组中的项目数:

实例

mytuple = ("apple", "banana", "cherry")

print(len(mytuple))

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字典

对于字典,len() 返回字典中的键值对数量:

实例

thisdict = {
  "brand": "Ford",
  "model": "Mustang",
  "year": 1964
}

print(len(thisdict))

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类多态

多态经常在类方法中使用,我们可以在其中有多个具有相同方法名的类。

例如,假设我们有三个类:CarBoatPlane,并且它们都有一个名为 move() 的方法:

实例

有相同方法的不同类:

class Car:
  def __init__(self, brand, model):
    self.brand = brand
    self.model = model

  def move(self):
    print("Drive!")

class Boat:
  def __init__(self, brand, model):
    self.brand = brand
    self.model = model

  def move(self):
    print("Sail!")

class Plane:
  def __init__(self, brand, model):
    self.brand = brand
    self.model = model

  def move(self):
    print("Fly!")

car1 = Car("Ford", "Mustang")       #Create a Car class
boat1 = Boat("Ibiza", "Touring 20") #Create a Boat class
plane1 = Plane("Boeing", "747")     #Create a Plane class

for x in (car1, boat1, plane1):
  x.move()

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请看最后的 for 循环。由于多态性,我们可以为所有这三个类执行相同的方法。

继承类多态

那么具有相同名称的子类的类呢?我们可以在那里使用多态吗?

可以。如果我们使用上面的例子并创建一个名为 Vehicle 的父类,并使 CarBoatPlane 成为 Vehicle 的子类,则子类将继承 Vehicle 的方法,但可以覆盖它们:

实例

创建一个名为 Vehicle 的类,并使 CarBoatPlane 成为 Vehicle 的子类:

class Vehicle:
  def __init__(self, brand, model):
    self.brand = brand
    self.model = model

  def move(self):
    print("Move!")

class Car(Vehicle):
  pass

class Boat(Vehicle):
  def move(self):
    print("Sail!")

class Plane(Vehicle):
  def move(self):
    print("Fly!")

car1 = Car("Ford", "Mustang") # 创建 Car 对象
boat1 = Boat("Ibiza", "Touring 20") # 创建 Boat 对象
plane1 = Plane("Boeing", "747") # 创建 Plane 对象

for x in (car1, boat1, plane1):
  print(x.brand)
  print(x.model)
  x.move()

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子类从父类继承属性和方法。

在上面的例子中,您可以看到 Car 类是空的,但它从 Vehicle 继承了 brandmodelmove()

BoatPlane 类也从 Vehicle 继承了 brandmodelmove(),但它们都覆盖了 move() 方法。

由于多态性,我们可以为所有类执行相同的方法。