Python多型(Polymorphism)實用教學 - 快樂學程式

多型(Polymorphism). 一、Python抽象方法(Abstract Method). 要使用抽像方法(Abstract Method)的類別首先 ... HitentertosearchorESCtoclosePython初學程式Python多型(Polymorphism)實用教學By學程式助教January15,2020October13th,2020NoComments今天要來介紹的Python多型(Polymorphism)在物件導向設計中非常的重要，不論是設計模式(DesignPatterns)或設計原則(DesignPrinciples)，都會有多型(Polymorphism)的概念。

使用多型(Polymorphism)來設計類別架構，能夠讓程式碼的相依性不會那麼高，並且透過統一的介面來彈性擴充功能。

今天主要的重點有兩個部分：Python抽象方法(AbstractMethod)多型(Polymorphism)一、Python抽象方法(AbstractMethod)要使用抽像方法(AbstractMethod)的類別首先要繼承ABC(AbstractBaseClass)類別，接著在抽象方法上方加上@abstractmethod裝飾詞(Decorator)，並且不會有實作內容，如下範例：由於抽象方法(AbstractMethod)是抽象的，所以只要有抽象方法(AbstractMethod)的類別就稱為抽象類別，是無法建立物件的，如下範例：執行結果錯誤訊息顯示無法實體化含有抽象方法(AbstractMethod)的抽象類別。

必須透過繼承(Inheritance)的類別來進行抽象方法(AbstractMethod)的實作，如下範例：執行結果如果繼承(Inheritance)的類別(Class)沒有實作抽象類別中的抽象方法(AbstractMethod)，同樣視為抽象類別，也無法建立物件(Object)。

範例中，FacebookLogin類別繼承(Inheritance)Login抽象類別，並且實作其login()抽象方法(AbstractMethod)，即可建立物件進行呼叫的動作。

所以，抽象方法(AbstractMethod)通常應用於定義各類別的共同介面，讓未來要增加的需求功能，必須遵守共同的規則進行實作，來達到各類別擁有一致性的介面，不但好維護且易於擴充。

二、多型(Polymorphism)顧名思義，就是同一個介面或方法(Method)可以有多個實作型態。

我們來延伸上面的例子，如果今天應用程式要增加Google及Twitter的登入機制，想必大家應該知道要怎麼做了吧，就是建立各自的類別(Class)繼承(Inheritance)Login抽象類別，接著實作其中的login抽象方法(AbstractMethod)，如下範例：執行結果各位有沒有發現，來源端不同的類別物件(Object)呼叫同樣的方法(Method)時，卻可以有不同的實作方式，這也就是所謂的多型(Polymorphism)。

 其中的原理，就是Python編譯器在執行期間(Runtime)看到三個實體類別(Class)皆繼承(Inheritance)了Login抽象類別，接著在物件(Object)呼叫login()方法(Method)時，Python編譯器則依據呼叫物件(Object)的實體類別(Class)來執行相應的類別實作。

另外，在Python繼承(Inheritance)實用教學中有提到方法覆寫(MethodOverriding)的概念，其實就是多型(Polymorphism)的展現，如下範例：執行結果同樣可以看到來源端不同的類別物件(Object)呼叫同一個方法(Method)，而有不一樣的實作。

就是由於子類別(SubClass)都覆寫(MethodOverriding)了父類別(BaseClass)的drive()共同方法(Method)，使得Python編譯器在執行期間(Runtime)，則依據呼叫端物件(Object)的實體類別(Class)來決定要執行哪一個子類別(SubClass)的實作內容。

使用多型(Polymorphism)最大的優點就是易於擴充及降低類別間的相依性。

從這兩個例子可以看到，不論未來要再增加新的登入機制或交通工具，都能非常容易的透過新增類別來進行擴充，並且有一致性的介面。

也由於各類別依據共同介面來各自實作，所以類別間的相依性降低，在新增需求功能時，不用擔心會影響到其他類別的實作。

三、小結以上就是Python抽象方法(AbstractMethod)及物件導向的多型(Polymorphism)概念，希望看完這篇教學後，能夠設計出有彈性的架構來面對實務上各種千變萬化的需求。

有句話說：開發是一時的，維護是一輩子的，擁有易擴充且好維護的架構非常重要，Python的繼承(Inheritance)讓程式碼的重用性(Reusable)提高，而多型(Polymorphism)概念則讓各類別有一致性的介面，易於擴充及維護。

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