多态

面向对象编程中多态指的是一种数据类型有多种形态。

类示例：

class Animal:
    kind = '动物'

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def eat(self):
        print(f'{self.name}正在进食！')


class Cat(Animal):
    def __init__(self, name, count=0):
        self.count = count
        Animal.__init__(self, name)

    def work(self):
        print(f'猫咪“{self.name}”捉住了{self.count}只老鼠')
        

class Dog(Animal):
    def __init__(self, name, count=0):
        self.count = count
        Animal.__init__(self, name)

    def work(self):
        print(f'猎狗“{self.name}”捉住了{self.count}只兔子')

上述案例中Animal类这种数据有2种形态，一是猫、二是狗。

多态的好处是可以统一接口，提高多人配合做大型项目时的工作效率。

统一接口示例：

def work(x, num):
    x.count += num
    x.work()


white_cat = Cat('大白猫')
balck_dog = Dog('老黑狗')

work(white_cat, 2)
work(balck_dog, 3)

out:
猫咪“大白猫”捉住了2只老鼠
猎狗“老黑狗”捉住了3只兔子

讲解：

在多人配合的项目中：甲是项目规划师，他定义了Animal类；乙定义了Cat类、丙定义了Dog类，这时丁在代码中实例化Cat和Dog，要写有关Cat和Dog工作的代码，如果没有统一接口work函数，那么写起来会很麻烦，得针对不同的实例判断其类型再分别做处理。此时就可以运用多态的概念，甲写出统一接口，这样乙、丙、丁在写Cat、Dog实例工作时可以使用统一接口work函数。这样可以提高团队协作默契度，减少重复代码，提高代码可读性。

抽象

面向对象编程中抽象指的是一种特殊的类，抽象类不是用来实现功能的，而是用来规范子类方法名的。

类示例：

class WorkAnimal:
    def work(self):
        raise NotImplementedError('要工作的动物必须统一实现work方法！')

讲解：

可以看到WorkAnimal本身没有实现功能，只是用来提示所有写子类的程序员要统一子类的方法名。继续以上的案例，假设程序员丙写Dog类的时候没有遵循抽象类统一命名规范，他的代码如下：

class Dog(Animal, WorkAnimal):
    def __init__(self, name, count=0):
        self.count = count
        Animal.__init__(self, name)

    def catch(self):
        print(f'猎狗“{self.name}”捉住了{self.count}只兔子')

此时程序员丙和丁调用统一接口work函数就会报错。

完整代码如下：

class Animal:
    kind = '动物'

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def eat(self):
        print(f'{self.name}正在进食！')


class WorkAnimal:
    def work(self):
        raise NotImplementedError('要工作的动物必须统一实现work方法！')


def work(x, num):
    x.count += num
    x.work()


class Dog(Animal, WorkAnimal):
    def __init__(self, name, count=0):
        self.count = count
        Animal.__init__(self, name)

    def catch(self):
        print(f'猎狗“{self.name}”捉住了{self.count}只兔子')


balck_dog = Dog('老黑狗')
work(balck_dog, 3)

out:
NotImplementedError: 要工作的动物必须统一实现work方法！

总结

多态和抽象在面向对象编程中是非常重要的两个概念，在编写多人协作的项目时必不可少！虽然多态和抽象本身并不能帮助程序员实现功能，但它们可以帮助多人协作编写代码更加规范，减少团队合作时因命名不统一造成的bug。