Python--抽象类接口类

一、

继承有两种用途:
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一:继承基类的方法,并且做出自己的改变或者扩展(代码重用)
二:声明某个子类兼容于某基类,定义一个接口类Interface,接口类中定义了一些接口名(就是函数名)
且并未实现接口的功能,子类继承接口类,并且实现接口中的功能
三、接口隔离原则:使用多个专门的接口,而不使用单一的总接口。即客户端不应该依赖那些不需要的接口
"""
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接口类:基于同一个接口实现的类 刚好满足接口隔离原则 面向对象开发的思想 规范
接口类,python 原生不支持 在python中,并没有接口类这种东西,即便不通过专门的模块定义接口,我们也应该有一些基本的概念
"""

 一、接口类单继承

我们来看一段代码去了解为什么需要接口类

class Alipay:
def pay(self,money):
print('支付宝支付了')
class Apppay:
def pay(self,money):
print('苹果支付了')
class Weicht:
def pay(self,money):
print('微信支付了')
def pay(payment,money): # 支付函数,总体负责支付,对应支付的对象和要支付的金额
payment.pay(money)
p=Alipay()
pay(p,200) #支付宝支付了
这段代码,实现了一个有趣的功能,就是通过一个总体的支付函数,实现了不同种类的支付方式,不同是支付方式作为对象,传入函数中
但是开发中容易出现一些问题,那就是类中的函数名不一致,就会导致调用的时候找不到类中对应方法,例题如下:
class Alipay:
def paying(self,money): #这里类的方法可能由于程序员的疏忽,写的不是一致的pay,导致后面调用的时候找不到pay
print('支付宝支付了')
class Apppay:
def pay(self,money):
print('苹果支付了')
class Weicht:
def pay(self,money):
print('微信支付了')
def pay(payment,money): # 支付函数,总体负责支付,对应支付的对象和要支付的金额
payment.pay(money)
p=Alipay() #不报错
pay(p,200) #调用执行就会报错,'Alipay' object has no attribute 'pay'
这时候怎么办呢?可以手动抛异常:NotImplementedError来解决开发中遇到的问题
class payment:
def pay(self):
raise NotImplementedError #手动抛异常
class Alipay:
def paying(self, money): # 这里类的方法不是一致的pay,导致后面调用的时候找不到pay
print('支付宝支付了')
def pay(payment, money): # 支付函数,总体负责支付,对应支付的对象和要支付的金额
payment.pay(money) p = Alipay() # 不报错
pay(p, 200) #调用的时候才会报错 'Alipay' object has no attribute 'pay'
也可以借用abc模块来处理这种错误
from abc import abstractmethod, ABCMeta     #接口类中定义了一些接口名:Pay,且并未实现接口的功能,子类继承接口类,并且实现接口中的功能
class Payment(metaclass=ABCMeta): #抽象出的共同功能Pay
@abstractmethod
def pay(self,money):pass #这里面的pay 来源于下面类中的方法pay,意思把这个方法规范为统一的标准,另外建一个规范类Payment
class Alipay(Payment):
def paying(self, money): #这里出现paying和我们规范的pay不一样,那么在实例化 Alipay的时候就会报错
print('支付宝支付了')
class Weicht(Payment):
def pay(self,money):
print('微信支付了')
def pay(pay_obj,money):
pay_obj.pay(money)
p=Alipay() #实例化的时候就会报错 Can't instantiate abstract class Alipay with abstract methods pay 之前两个例子都是在执行的时候报错,这里不一样的是实例化就会知道是哪里发生错误了
"""
总结:用abc模块装饰后,在实例化的时候就会报错,那么当我们代码很长的时候,就可以早一点预知错误,所以以后在接口类类似问题中用这个模块
接口继承实质上是要求“做出一个良好的抽象,这个抽象规定了一个兼容接口,使得外部调用者无需关心具体细节,
可一视同仁的处理实现了特定接口的所有对象”——这在程序设计上,叫做归一化。
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 二、接口类多继承
from abc import abstractmethod,ABCMeta
class Walk_animal(meteaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def walk(self):
print('walk')
class Swim_animal(meteaclass=ABCMeta):
@abstractmethod
def swim(self):pass
class Fly_animal(metaclass=ABCMeta)
@abstractmethod
def fly(self):pass
#如果正常一个老虎有跑和跑的方法的话,我们会这么做
class Tiger:
def walk(self):pass
def swim(self):pass
#但是我们使用接口类多继承的话就简单多了,并且规范了相同功能
class Tiger(Walk_animal,Swim_animal):pass
#如果此时再有一个天鹅swan,会飞,走,游泳 那么我们这么做
class Swan(Walk_animal,Swim_animal, Fly_animal):pass
# 这就是接口多继承
三、抽象类
#抽象类
# 抽象类的本质还是类,
# 指的是一组类的相似性,包括数据属性(如all_type)和函数属性(如read、write),而接口只强调函数属性的相似性
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1.抽象类是一个介于类和接口直接的一个概念,同时具备类和接口的部分特性,可以用来实现归一化设计
2.在继承抽象类的过程中,我们应该尽量避免多继承;
3.而在继承接口的时候,我们反而鼓励你来多继承接口
# 一般情况下 单继承 能实现的功能都是一样的,所以在父类中可以有一些简单的基础实现
# 多继承的情况 由于功能比较复杂,所以不容易抽象出相同的功能的具体实现写在父类中 """
#一切皆文件
import abc #利用abc模块实现抽象类 class All_file(metaclass=abc.ABCMeta):
all_type='file'
@abc.abstractmethod #定义抽象方法,无需实现功能
def read(self):
'子类必须定义读功能'
pass @abc.abstractmethod #定义抽象方法,无需实现功能
def write(self):
'子类必须定义写功能'
pass # class Txt(All_file):
# pass
#
# t1=Txt() #报错,子类没有定义抽象方法 class Txt(All_file): #子类继承抽象类,但是必须定义read和write方法
def read(self):
print('文本数据的读取方法') def write(self):
print('文本数据的读取方法') class Sata(All_file): #子类继承抽象类,但是必须定义read和write方法
def read(self):
print('硬盘数据的读取方法') def write(self):
print('硬盘数据的读取方法') class Process(All_file): #子类继承抽象类,但是必须定义read和write方法
def read(self):
print('进程数据的读取方法') def write(self):
print('进程数据的读取方法') wenbenwenjian=Txt() yingpanwenjian=Sata() jinchengwenjian=Process() #这样大家都是被归一化了,也就是一切皆文件的思想
wenbenwenjian.read()
yingpanwenjian.write()
jinchengwenjian.read() print(wenbenwenjian.all_type)
print(yingpanwenjian.all_type)
print(jinchengwenjian.all_type)

 四、扩展:

不管是抽象类还是接口类 : 面向对象的开发规范 所有的接口类和抽象类都不能实例化
java :
java里的所有类的继承都是单继承,所以抽象类完美的解决了单继承需求中的规范问题
但对于多继承的需求,由于java本身语法的不支持,所以创建了接口Interface这个概念来解决多继承的规范问题
python:
python中没有接口类 :
python中自带多继承 所以我们直接用class来实现了接口类
python中支持抽象类 : 一般情况下 单继承 不能实例化
且可以实现python代码

五、注意

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1.多继承问题
在继承抽象类的过程中,我们应该尽量避免多继承;
而在继承接口的时候,我们反而鼓励你来多继承接口 2.方法的实现
在抽象类中,我们可以对一些抽象方法做出基础实现;
而在接口类中,任何方法都只是一种规范,具体的功能需要子类实现
"""
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