Python 多态
Python 多态
搞懂Python类的多态性
Python中多态是指对象有多种形态。比如动物有多种形态，狗，猫，牛，马等等。
什么是多态性？
多态性是指在不考虑实例类型的情况下使用实例，多态性分为静态多态性和动态多态性
静态多态性：如任何类型都可以用运算符+进行运算
动态多态性：如下
import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):
@abc.abstractmethod
def color(self):
pass
class Dog(Animal):
def color(self):
print("Dog is black")
class Cat(Animal):
def color(self):
print("Cat is blue")
dog = Dog()
cat = Cat()
dog.color()
cat.color()
# 定义一个统一的接口来访问
def func(object):
object.color()
func(dog)
执行结果：
Dog is black
Cat is blue
Dog is black为什么要用多态性？
增加了程序的灵活性：以不变应万变，不论对象千变万化，使用者都是同一种形式去调用，如func(animal)
增加了程序额可扩展性：通过继承animal类创建了一个新的类，使用者无需更改自己的代码，还是用func(animal)去调用
import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):
@abc.abstractmethod
def color(self):
pass
class Dog(Animal):
def color(self):
print("Dog is black")
class Cat(Animal):
def color(self):
print("Cat is blue")
class Pig(Animal): # 属于动物的另外一种形态：猪
def color(self):
print("Pig is white")
dog = Dog()
cat = Cat()
pig = Pig()
# 统一接口，对于使用者来说，自己的代码根本无需改动
def func(object):
object.color()
# 甚至连调用方式都无需改变，就能调用出pig的talk功能
func(pig)
执行结果：
Pig is white鸭子类型
在鸭子类型中，关注的不是对象的类型本身，而是它是如何使用的。
例如，在不使用鸭子类型的语言中，我们可以编写一个函数，它接受一个类型为"鸭子"的对象，并调用它的"走"和"叫"方法。在使用鸭子类型的语言中，这样的一个函数可以接受一个任意类型的对象，并调用它的"走"和"叫"方法。如果这些需要被调用的方法不存在，那么将引发一个运行时错误。任何拥有这样的正确的"走"和"叫"方法的对象都可被函数接受的这种行为引出了以上表述，这种决定类型的方式因此得名。
鸭子类型通常得益于不测试方法和函数中参数的类型，而是依赖文档、清晰的代码和测试来确保正确使用。
class Duck():
def speak(self):
print("Duck speaking like a duck")
def swim(self):
print("Duck swim like a duck")
class Person():
def speak(self):
print("this people speaking like a duck")
def swim(self):
print("this people swim like a duck")
可以很明显的看出，Person类拥有跟Duck类一样的方法，当有一个函数调用Duck类，并利用到了两个方法speak()和swim()。我们传入Person类也一样可以运行，函数并不会检查对象的类型是不是Duck，只要他拥有speak()和swim()方法，就可以正确的被调用。
和其它面向对象语言相比，Python不支持方法重载，主要原因是函数功能相同，但是参数类型不同，Python不需要处理，因为 python可以接受任何类型的参数，如果函数的功能相同，那么不同的参数类型在 python中很可能是相同的代码，没有必要做成两个不同函数。而函数功能相同，但参数个数不同，python就是缺省参数。对那些缺少的参数设定为缺省参数即可解决问题。因为你假设函数功能相同，那么那些缺少的参数终归是需要用的。
运算符重载
运算符重载是让自定义的类生成的对象(实例)能够使用运算符进行操作
1、算术运算符的重载:
| 方法名 | 运算符和表达式 | 说明 |
| __add__(self,rhs) | self + rhs | 加法 |
| __sub__(self,rhs) | self - rhs | 减法 |
| __mul__(self,rhs) | self * rhs | 乘法 |
| __truediv__(self,rhs) | self / rhs | 除法 |
| __floordiv__(self,rhs) | self //rhs | 地板除 |
| __mod__(self,rhs) | self % rhs | 取模(求余) |
| __pow__(self,rhs) | self **rhs | 幂运算 |
具体事例如下：
class Number():
def __init__(self,v):
self.data = v
def __repr__(self):
return "Number(%d)"%self.data
def __add__(self,other):
v = self.data + other.data
return Number(v)
def __sub__(self,other):
v = self.data - other.data
return Number(v)
n1 = Number(100)
n2 = Number(200)
n3 = n1 + n2
print(n3)
n4 = n2 - n1
print(n4)
print(n1.__add__(n2))
print(n2.__sub__(n1))
执行结果：
Number(300)
Number(100)
Number(300)
Number(100)
2、反向算术运算符的重载
| 方法名 | 运算符和表达式 | 说明 |
| __radd__(self,lhs) | lhs + self | 加法 |
| __rsub__(self,lhs) | lhs - self | 减法 |
| __rmul__(self,lhs) | lhs * self | 乘法 |
| __rtruediv__(self,lhs) | lhs / self | 法 |
| __rfloordiv__(self,lhs) | lhs // self | 地板除 |
| __rmod__(self,lhs) | lhs % self | 取模(求余) |
| __rpow__(self,lhs) | lhs ** self | 幂运算 |
3、复合赋值算术运算符的重载
| 方法名 | 运算符和表达式 | 说明 |
| __iadd__(self,rhs) | self += rhs | 加法 |
| __isub__(self,rhs) | self -= rhs | 减法 |
| __imul__(self,rhs) | self *= rhs | 乘法 |
| __itruediv__(self,rhs) | self /= rhs | 除法 |
| __ifloordiv__(self,rhs) | self //=rhs | 地板除 |
| __imod__(self,rhs) | self %= rhs | 取模(求余) |
| __ipow__(self,rhs) | self **=rhs | 幂运算 |
4、比较算术运算符的重载
| 方法名 | 运算符和表达式 | 说明 |
| __lt__(self,rhs) | self < rhs | 小于 |
| __le__(self,rhs) | self <= rhs | 小于等于 |
| __gt__(self,rhs) | self > rhs | 大于 |
| __ge__(self,rhs) | self >= rhs | 大于等于 |
| __eq__(self,rhs) | self == rhs | 等于 |
| __ne__(self,rhs) | self != rhs | 不等于 |
5、位运算符重载
| 方法名 | 运算符和表达式 | 说明 |
| __and__(self,rhs) | self & rhs | 位与 |
| __or__(self,rhs) | self | rhs | 位或 |
| __xor__(self,rhs) | self ^ rhs | 位异或 |
| __lshift__(self,rhs) | self <<rhs | 左移 |
| __rshift__(self,rhs) | self >>rhs | 右移 |
6、反向位运算符重载
| 方法名 | 运算符和表达式 | 说明 |
| __and__(self,lhs) | lhs & rhs | 位与 |
| __or__(self,lhs) | lhs | rhs | 位或 |
| __xor__(self,lhs) | lhs ^ rhs | 位异或 |
| __lshift__(self,lhs) | lhs <<rhs | 左移 |
| __rshift__(self,lhs) | lhs >>rhs | 右移 |
7、复合赋值位相关运算符重载
| 方法名 | 运算符和表达式 | 说明 |
| __iand__(self,rhs) | self & rhs | 位与 |
| __ior__(self,rhs) | self | rhs | 位或 |
| __ixor__(self,rhs) | self ^ rhs | 位异或 |
| __ilshift__(self,rhs) | self <<rhs | 左移 |
| __irshift__(self,rhs) | self >>rhs | 右移 |
8、一元运算符的重载
| 方法名 | 运算符和表达式 | 说明 |
| __neg__(self) | - self | 负号 |
| __pos__(self) | + self | 正号 |
| __invert__(self) | ~ self | 取反 |
9、索引和切片运算符重载方法
| 方法名 | 运算符和表达式 | 说明 |
| __getitem__(self,i) | x = self(i) | 索引/切片取值 |
| __setitem__(self,i,v) | self[i] = v | 索引/切片赋值 |
| __delitem__(self,i) | del self[i] | del语句删除索引/切片 |