Python - 多态性

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什么是 Python 中的多态性？

术语 多态性 是指在不同上下文中采用不同形式的函数或方法。由于 Python 是一种动态类型语言，因此 Python 中的多态性非常容易实现。

如果父类中的方法在其不同的子类中被不同的业务逻辑覆盖，则基类方法是多态方法。

在 Python 中实现多态性的方法

在 Python 中实现多态性有四种方法 -

• 鸭子类型
• 操作员重载
• 方法覆盖
• 方法重载

Python 中的 鸭子类型

鸭子类型是一个概念，其中对象的类型或类不如它定义的方法重要。使用此概念，只要方法存在，就可以在对象上调用任何方法，而无需检查其类型。

这个术语由一句非常著名的名言定义：假设有一只鸟像鸭子一样走路，像鸭子一样游泳，看起来像鸭子，像鸭子一样嘎嘎叫，那么它可能是一只鸭子。

例

在下面给出的代码中，我们实际上是在演示 duck typing 的概念。

class Duck:
	 	def sound(self):
	 	 	 return "Quack, quack!"

class AnotherBird:
	 	def sound(self):
	 	 	 return "I'm similar to a duck!"

def makeSound(duck):
	 	print(duck.sound())

# creating instances
duck = Duck()
anotherBird = AnotherBird()
# calling methods
makeSound(duck) 		
makeSound(anotherBird)	

当您执行此代码时，它将生成以下输出 -

Python 中的方法覆盖

在方法覆盖中，在子类中定义的方法与其超类中的方法具有相同的名称，但实现的功能不同。

例

作为下面给出的多态性示例，我们有 shape，它是一个抽象类。它被两个类 circle 和 rectangle 用作父类。这两个类以不同的方式覆盖 parent 的 draw（） 方法。

from abc import ABC, abstractmethod
class shape(ABC):
	 	@abstractmethod
	 	def draw(self):
	 	 	 "Abstract method"
	 	 	 return

class circle(shape):
	 	def draw(self):
	 	 	 super().draw()
	 	 	 print ("Draw a circle")
	 	 	 return

class rectangle(shape):
	 	def draw(self):
	 	 	 super().draw()
	 	 	 print ("Draw a rectangle")
	 	 	 return

shapes = [circle(), rectangle()]
for shp in shapes:
	 	shp.draw()

输出

当您运行上述代码时，它将产生以下输出 -

变量 shp 首先引用 circle 对象，并从 circle 类中调用 draw（） 方法。在下一次迭代中，它引用 rectangle 对象并从 rectangle 类调用 draw（） 方法。因此 shape 类中的 draw（） 方法是多态的。

Python 中的重载运算符

假设您创建了一个 Vector 类来表示二维向量，那么当您使用加号运算符添加它们时会发生什么情况？Python 很可能会对你大喊大叫。

但是，您可以在类中定义 __add__ 方法来执行向量加法，然后加号运算符将按预期运行 -

例

class Vector:
	 	def __init__(self, a, b):
	 	 	 self.a = a
	 	 	 self.b = b

	 	def __str__(self):
	 	 	 return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)
	 	
	 	def __add__(self,other):
	 	 	 return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b)

v1 = Vector(2,10)
v2 = Vector(5,-2)
print (v1 + v2)

执行上述代码时，它会产生以下结果 -

Python 中的方法重载

当一个类包含两个或多个名称相同但参数数量不同的方法时，这种情况可以称为方法重载。

Python 默认不允许重载方法，但是，我们可以使用可变长度参数列表、多重分派和默认参数等技术来实现这一点。

例

在下面的示例中，我们使用可变长度参数列表来实现方法重载。

def add(*nums):
	 	return sum(nums)

# Call the function with different number of parameters
result1 = add(10, 25)
result2 = add(10, 25, 35)

print(result1) 	
print(result2)	

执行上述代码时，它会产生以下结果 -