Python 中多态性的示例和类的继承多态性
多态性（Polymorphism）是面向对象编程中的一个重要概念，它允许不同类的对象通过同一个接口调用，而不需要知道对象的具体类型。多态性通过类的继承和方法重载实现，允许不同类的对象以统一的方式进行操作。
1. 多态性的基本示例
下面是一个简单的多态性示例，其中不同的类实现了同一个方法，但行为不同：
class Animal:
def sound(self):
pass
class Dog(Animal):
def sound(self):
return "Woof!"
class Cat(Animal):
def sound(self):
return "Meow!"
def make_sound(animal):
print(animal.sound())
dog = Dog()
cat = Cat()
make_sound(dog) # 输出: Woof!
make_sound(cat) # 输出: Meow!
在这个示例中，Dog 和 Cat 类继承自 Animal 类，并且都实现了 sound 方法。make_sound 函数能够处理任何 Animal 类型的对象，并调用它们的 sound 方法，而不需要知道对象的具体类型。
2. 类的继承和多态性
多态性通常通过类的继承来实现。以下是一个更复杂的示例，展示了如何通过继承实现多态性：
class Shape:
def area(self):
pass
class Rectangle(Shape):
def __init__(self, width, height):
self.width = width
self.height = height
def area(self):
return self.width * self.height
class Circle(Shape):
def __init__(self, radius):
self.radius = radius
def area(self):
return 3.14 * self.radius * self.radius
def print_area(shape):
print(f"The area is {shape.area()}")
rectangle = Rectangle(3, 4)
circle = Circle(5)
print_area(rectangle) # 输出: The area is 12
print_area(circle) # 输出: The area is 78.5
在这个示例中，Shape 是一个基类，定义了一个抽象的 area 方法。Rectangle 和 Circle 类继承自 Shape 类，并实现了 area 方法。print_area 函数接受一个 Shape 对象，并调用它的 area 方法。由于多态性的存在，不同的形状对象会调用各自实现的 area 方法。
3. 接口和多态性
Python 没有显式的接口声明，但我们可以通过继承抽象基类来模拟接口行为：
from abc import ABC, abstractmethod
class Shape(ABC):
@abstractmethod
def area(self):
pass
class Rectangle(Shape):
def __init__(self, width, height):
self.width = width
self.height = height
def area(self):
return self.width * self.height
class Circle(Shape):
def __init__(self, radius):
self.radius = radius
def area(self):
return 3.14 * self.radius * self.radius
def print_area(shape):
print(f"The area is {shape.area()}")
rectangle = Rectangle(3, 4)
circle = Circle(5)
print_area(rectangle) # 输出: The area is 12
print_area(circle) # 输出: The area is 78.5
在这个示例中，Shape 类继承自 ABC（抽象基类），并使用 @abstractmethod 装饰器来定义抽象方法 area。Rectangle 和 Circle 类必须实现 area 方法。
小结
多态性是面向对象编程的重要特性，它允许不同类的对象通过同一个接口调用。在 Python 中，多态性通常通过类的继承和方法重载实现，允许不同类的对象以统一的方式进行操作。通过抽象基类和接口，可以进一步规范子类的行为，提高代码的灵活性和可维护性。
原文链接：codingdict.net