Python--抽象类

1什么是抽象类

与java一样,python也有抽象类的概念但是同样需要借助模块实现,抽象类是一个特殊的类,它的特殊之处在于只能被继承,不能被实例化

Python--抽象类

2为什么要有抽象类

如果说类是从一堆对象中抽取相同的内容而来的,那么抽象类就是从一堆类中抽取相同的内容而来的,内容包括数据属性和函数属性。

 

比如我们有香蕉的类,有苹果的类,有桃子的类,从这些类抽取相同的内容就是水果这个抽象的类,你吃水果时,要么是吃一个具体的香蕉,要么是吃一个具体的桃子。。。。。。你永远无法吃到一个叫做水果的东西。

从设计角度去看,如果类是从现实对象抽象而来的,那么抽象类就是基于类抽象而来的。

从实现角度来看,抽象类与普通类的不同之处在于:抽象类中只能有抽象方法(没有实现功能),该类不能被实例化,只能被继承,且子类必须实现抽象方法。

 

3在python中实现抽象

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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

  

 

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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)

  

 

Python--抽象类

4抽象类与接口

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。

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

 

5继承原理

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class A(object):
 
    def test(self):
 
        print('from A')
 
  
 
class B(A):
 
    def test(self):
 
        print('from B')
 
  
 
class C(A):
 
    def test(self):
 
        print('from C')
 
  
 
class D(B):
 
    def test(self):
 
        print('from D')
 
  
 
class E(C):
 
    def test(self):
 
        print('from E')
 
  
 
class F(D,E):
 
    # def test(self):
 
    #     print('from F')
 
    pass
 
f1=F()
 
f1.test()
 
print(F.__mro__) #只有新式才有这个属性可以查看线性列表,经典类没有这个属性
 
  
 
#新式类继承顺序:F->D->B->E->C->A
 
#经典类继承顺序:F->D->B->A->E->C
 
#python3中统一都是新式类
 
#pyhon2中才分新式类与经典类

  

Python--抽象类

 

对于你定义的每一个类,python会计算出一个方法解析顺序(MRO)列表,这个MRO列表就是一个简单的所有基类的线性顺序列表

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>>> F.mro() #等同于F.__mro__
 
[<class '__main__.F'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.E'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]

  

 

为了实现继承,python会在MRO列表上从左到右开始查找基类,直到找到第一个匹配这个属性的类为止。

而这个MRO列表的构造是通过一个C3线性化算法来实现的。我们不去深究这个算法的数学原理,它实际上就是合并所有父类的MRO列表并遵循如下三条准则:

1.子类会先于父类被检查

2.多个父类会根据它们在列表中的顺序被检查

3.如果对下一个类存在两个合法的选择,选择第一个父类