Python：多态-点头深度学习网站

Python中的多态是面向对象编程中的一个重要概念。多态性（Polymorphism）指的是能够使用统一的接口来操作不同类型的对象。在Python中，多态表现为不同类的对象对同一消息可以作出不同的响应。以下是多态的一些关键特征和示例：

关键特征

接口一致性：不同对象可以对相同的方法调用做出不同的响应。
松耦合：代码与对象类型之间的耦合性较低，增加了代码的灵活性和可扩展性。
替代性：一个类的对象可以在需要另一个类对象的地方替代使用。

简单说，多态指的是一类事物有多种形态，比如动物有多种形态：猫、狗、猪。另外，子类可以重写父类中的方法，使得即使通过父类的接口调用这些方法，也可以执行子类特有的行为。代码如下：

#第1章/lei.py
class Animal: #同一类事物:动物    
    def talk(self):    
        pass    
class Cat(Animal): #动物的形态之一:猫    
    def talk(self):    
        print('喵喵喵')    
class Dog(Animal): #动物的形态之二:狗    
    def talk(self):    
        print('汪汪汪')    
class Pig(Animal): #动物的形态之三:猪    
    def talk(self):    
        print('哼哼哼')    
#实例化得到三个对象    
cat=Cat()    
dog=Dog()    
pig=Pig()    
cat.talk()    # 喵喵喵    
dog.talk()    # 汪汪汪    
pig.talk()    # 哼哼哼

Python中一切皆对象，本身就支持多态性。多态性的好处在于增强了程序的灵活性和可扩展性.

最后，可以通过关键字@abc.abstractmethod在父类引入抽象类的概念来硬性限定子类必须有某些方法名，代码如下：

#第1章/lei.py
import abc    
# 指定metaclass属性将类设置为抽象类，抽象类本身只是用来约束子类的，不能被实例化    
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):    
    @abc.abstractmethod  # 该装饰器限制子类必须定义有一个名为talk的方法    
    def talk(self):  # 抽象方法中无需实现具体的功能    
        pass    
class Cat(Animal): # 但凡继承Animal的子类都必须遵循Animal规定的标准    
    pass
cat=Cat()

鸭子类型

实际上，多态的概念是应用Java和C#这一类强类型语言中，而Python崇尚的是 “鸭子类型（Duck Typing）”，鸭子类型是一个编程概念，源自一个古老的说法：“如果它走路像鸭子、叫声像鸭子，那么它就是鸭子。” 在编程中，这个概念被用来说明一个对象的适用性是由它的行为和属性决定的，而不是它的具体类别。

想象一下，你在设计一个游戏，需要一些能够“叫”的动物。在游戏中，只要某个动物能发出叫声，不管它实际上是什么动物，你都可以把它当作游戏中的角色。

比如，你有一个函数，它需要一个会发出叫声的动物。在鸭子类型的思维中，只要是能“叫”的东西都可以传给这个函数，不管它是不是真正的鸭子。它可能是一只狗，但只要它能以某种方式“叫”，这个函数就会接受它并让它“叫”。

#定义时的类型和运行时的类型不一样，就是多态的体现  
#Python崇尚鸭子类型  
class Cat(object):    
    def say(self):    
        print("i am Cat")    
class Dog(object):    
    def say(self):    
        print("i am Dog")    
class Duck(object):    
    def say(self):    
        print("i am Duck")    
# 以上定义了三个类    
animal_list = [Cat, Dog, Duck]    # 这里将三个封装好的类分别作为animal_list的三个元素    
for animal in animal_list:    # animal_list是一个列表，是可迭代的对象    
    animal().say()            # animal()是实例化对象的过程，然后分别调用 Cat, Dog, Duck的say方法  
'''
i am Cat
i am Dog
i am Duck
'''

鸭子类型的好处

提高代码灵活性：因为不强制要求对象属于特定的类别，只要对象具有所需的行为（方法和属性），就可以在任何需要这些行为的场合使用它们。这使得代码更加灵活，可以接受各种不同类型的对象。
减少重复代码：在传统的继承模型中，如果多个类具有相似的行为，可能需要重复定义这些行为。而在鸭子类型中，只要对象实现了所需的方法，无论它的类继承结构如何，都可以使用这个对象，减少了代码重复。
避免复杂的继承结构：在一些编程场景中，为了实现特定的接口或行为，可能需要创建复杂的继承链。鸭子类型使得我们无需担心对象的具体类别，只关注它的行为，从而避免了复杂的继承结构。

鸭子类型的坏处

代码可读性和明确性降低：由于不强制要求对象的类型，代码可能难以理解，特别是对于大型代码库或团队项目，理解对象的预期行为可能更加困难。
运行时错误：在编译型语言中，类型错误往往在编译期被捕捉到。但在鸭子类型的环境中，如果传递了错误的对象，可能只有在运行时才会发现问题，这可能导致运行时错误。
维护难度：随着项目规模的扩大，如果使用了大量基于鸭子类型的设计，代码的维护可能变得更加困难。因为需要理解每个对象的实际行为，而不是仅仅依赖于它们的类型定义。