团子和蛋糕的笔记

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多态是什么 ​

多态是指同一个方法，具有不同的形态、行为、表现。

python
class Car:
    def charge(self):
        print('正在补充燃料...')


class FuelCar(Car):
    def charge(self):
        print('燃油汽车正在加油...')


class ElectricCar(Car):
    def charge(self):
        print('电动汽车正在充电...')


# 函数参数类型声明为父类
def handle_charge(car: Car):
    car.charge()


handle_charge(FuelCar())        # 燃油汽车正在加油...
handle_charge(ElectricCar())    # 电动汽车正在充电...

关键写法：定义函数时参数类型指定为父类类型，执行时传入不同的子类对象，同一句 car.charge() 就表现出不同形态。

TIP

多态的价值在于调用方不用关心具体是哪种子类。以后新增"氢能车"，只要它也继承 Car 并实现 charge()，上面的 handle_charge 一行都不用改。

鸭子类型（Duck Typing） ​

如果它走路像鸭子、叫起来像鸭子，那么它就是鸭子。

在鸭子类型中，我们关注的是对象的行为（它有什么方法），而不是对象的类型（它是什么类）。

python
class Dog:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def swimming(self):
        print(f'{self.age} 岁的 {self.name} 正在游泳...')


class Duck:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def swimming(self):
        print(f'{self.age} 岁的 {self.name} 正在游泳...')


class Pig:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def swimming(self):
        print(f'{self.age} 岁的 {self.name} 正在游泳...')


def go_swimming(duck):      # 参数没写类型，只要"会游泳"就行
    duck.swimming()


if __name__ == '__main__':
    go_swimming(Dog("旺财", 4))
    go_swimming(Duck("唐老鸭", 2))
    go_swimming(Pig("佩奇", 1))
多态鸭子类型
关注点父类 + 子类的继承体系有没有那个方法（行为）
是否需要继承需要（子类继承父类）不需要
好处统一调用入口，便于扩展更灵活，任何对象只要能"做这件事"就能传进来

NOTE

鸭子类型也可以看作多态的一种体现：关注的是对象的行为（有什么方法），而不是对象的类型（无需继承关系）。Python 作为动态类型语言，天然支持鸭子类型。

相关 ​

练习题 ​

一、知识回顾（读完直接做下面的实践题） ​

  1. 多态是指同一个方法，具有不同的形态、行为、表现
  2. 实现多态的常见写法：函数参数类型指定为父类类型，执行时传入不同的子类对象
  3. 鸭子类型的说法是"如果它走路像鸭子、叫起来像鸭子，那么它就是鸭子"
  4. 鸭子类型关注的是对象的行为（有什么方法），而不是对象的类型（是什么类）
  5. 鸭子类型不需要存在继承关系
  6. 多态的好处：调用方不用关心具体的子类类型，新增子类时调用代码不用改

二、裸写题 ​

  • - 提示（先自己想，实在想不出再点开）

    一级 · 思路：父类定义"能支付"，子类各自实现具体支付方式 二级 · 方法：函数形参写父类类型 payment: Payment，函数体只写 payment.pay()三级 · 骨架：class WechatPay(Payment): 然后重写 pay

    - 参考答案（做完再点开）

    python
    # 2-1 多态：靠继承体系
class Payment:
    def pay(self):
        print("正在支付...")


class WechatPay(Payment):
    def pay(self):
        print("微信支付 100 元")


class AliPay(Payment):
    def pay(self):
        print("支付宝支付 100 元")


def checkout(payment: Payment):
    payment.pay()


checkout(WechatPay())
checkout(AliPay())

  • - 提示（先自己想，实在想不出再点开）

    一级 · 思路：三个类毫无血缘关系，但都会 play 二级 · 方法：def start_game(device): device.play()三级 · 骨架：如果传进去的对象没有 play()，会报 AttributeError——这正说明它检查的是"有没有方法"

    - 参考答案（做完再点开）

    python
    # 2-2 鸭子类型：不需要继承关系
class Phone:
    def play(self):
        print("手机：启动手游")


class Laptop:
    def play(self):
        print("电脑：启动端游")


class Console:
    def play(self):
        print("掌机：启动主机游戏")


def start_game(device):
    device.play()


start_game(Phone())
start_game(Laptop())
start_game(Console())

  • - 提示（先自己想，实在想不出再点开）

    一级 · 思路：报错信息能帮你理解"鸭子类型靠行为兜底" 二级 · 方法：用 try/except AttributeError 捕获并打印友好提示 三级 · 骨架：多态靠继承体系统一入口；鸭子类型只要方法名对得上就行

    - 参考答案（做完再点开）

    python
    # 2-3：接在 2-2 的 start_game 后面（没有 play 方法的类）
class Fridge:
    pass


try:
    start_game(Fridge())
except AttributeError as e:
    print("启动失败:", e)   # 'Fridge' object has no attribute 'play'