什么是Python的多態？

多態的好處就是，當我們需要傳入Dog、Cat、Tortoise……時，我們只需要接收Animal類型就可以了，因為Dog、Cat、Tortoise……都是Animal類型，然后，按照Animal類型進行操作即可。由于Animal類型有run()方法，因此，傳入的任意類型，只要是Animal類或者子類，就會自動調用實際類型的run()方法，這就是多態的意思：

對于一個變量，我們只需要知道它是Animal類型，無需確切地知道它的子類型，就可以放心地調用run()方法，而具體調用的run()方法是作用在Animal、Dog、Cat還是Tortoise對象上，由運行時該對象的確切類型決定，這就是多態真正的威力：調用方只管調用，不管細節，而當我們新增一種Animal的子類時，只要確保run()方法編寫正確，不用管原來的代碼是如何調用的。這就是著名的“開閉”原則：

對擴展開放：允許新增Animal子類；

對修改封閉：不需要修改依賴Animal類型的run_twice()等函數。

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多態即多種形態，在運行時確定其狀態，在編譯階段無法確定其類型，這就是多態。Python中的多態和Java以及C++中的多態有點不同，Python中的變量是弱類型的，在定義時不用指明其類型，它會根據需要在運行時確定變量的類型(個人覺得這也是多態的一種體現)，并且Python本身是一種解釋性語言，不進行預編譯，因此它就只在運行時確定其狀態，故也有人說Python是一種多態語言。在Python中很多地方都可以體現多態的特性，比如內置函數len(object)，len函數不僅可以計算字符串的長度，還可以計算列表、元組等對象中的數據個數，這里在運行時通過參數類型確定其具體的計算過程，正是多態的一種體現。這有點類似于函數重載(一個編譯單元中有多個同名函數，但參數不同)，相當于為每種類型都定義了一個len函數。這是典型的多態表現。有些朋友提出Python不支持多態，我是完全不贊同的。 　　本質上，多態意味著可以對不同的對象使用同樣的操作，但它們可能會以多種形態呈現出結果。len(object)函數就體現了這一點。在C++、Java、C#這種編譯型語言中，由于有編譯過程，因此就鮮明地分成了運行時多態和編譯時多態。運行時多態是指允許父類指針或名稱來引用子類對象，或對象方法，而實際調用的方法為對象的類類型方法，這就是所謂的動態綁定。編譯時多態有模板或范型、方法重載(overload)、方法重寫(override)等。而Python是動態語言，動態地確定類型信息恰恰體現了多態的特征。在Python中，任何不知道對象到底是什么類型，但又需要對象做點什么的時候，都會用到多態。

有一種稱為”鴨子類型(duck typing)“的東西，講的也是多態：

_metaclass_=type # 確定使用新式類

class Duck:

def quack(self):

print "Quaaaaaack!"

def feathers(self):

print "The duck has white and gray feathers."

class Person:

def quack(self):

print "The person imitates a duck."

def feathers(self):

print "The person takes a feather from the ground and shows it."

def in_the_forest(duck):

duck.quack()

duck.feathers()

def game():

donald = Duck()

john = Person()

in_the_forest(donald)

in_the_forest(john)

game()

就in_the_forest函數而言，參數對象是一個鴨子類型，它實現了方法多態。但是實際上我們知道，從嚴格的抽象來講，Person類型和Duck完全風馬牛不相及。

運算符多態

def add(x,y):

return x+y

print add(1,2) #輸出3

print add("hello,","world") #輸出hello,world

print add(1,"abc") #拋出異常 TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

Python的加法運算符是”多態“的，理論上，我們實現的add方法支持任意支持加法的對象，但是我們不用關心兩個參數x和y具體是什么類型。

Python同樣支持運算符重載

class Vector:

def __init__(self, a, b):

self.a = a

self.b = b

def __str__(self):

return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)

def __add__(self,other):

return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b)

v1 = Vector(2,10)

v2 = Vector(5,-2)

print v1 + v2

在C++, Java, C#中實現多態的方式通常有重寫和重載兩種，從上面兩段代碼，我們其實可以分析得出Python中實現多態也可以變相理解為重寫和重載。在Python中很多內置函數和運算符都是多態的。

[Reference]https://vancele.gitbooks.io/python/content/chapter7.html

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總結

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