037.Python面向对象_关于抽象类和抽象方法

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抽象类和抽象方法

概念

• 抽象类：一种特殊的类，只能被继承，不能被实例化，创建实例会报错
• 抽象方法：一个抽象出来的方法，不具备具体实现，不能直接调用，子类必须实现这个方法，否则会报错
• 抽象类与普通类的不同之处在于：抽象类必须包含一个或多个抽象方法，也可以包含普通方法，该类不能被实例化，只能被继承，且子类必须实现抽象方法

为什么要抽象类和抽象方法

• 抽象类： 比如需要创建Dog类、Cat类、Chick类（一些具体的动物类），那么就可以创建一个Animal类把这些具体的动物类共有的一些特性放到这个Animal类当中。但是，这个Animal类实例化出来的对象又没有什么具体的含义（实例化的一个对象就是一个动物，但是又不能体现是什么具体的动物），此时，我们就可以把这个Animal类设计成一个抽象类
• 抽象方法： 这些具体的动物对象都会有一些必须的特性（比如：叫、吃、跑…），那么，我们在定义这些具体的动物类的时候，就必须去实现这些特性的方法。我们就可以在父类Animal中将这些特性方法设计成一个抽象方法，父类不需要去具体实现这些方法，但是子类必须实现

抽象类的作用

• 1、定义接口：抽象类可以定义一组方法或属性作为接口，子类必须实现这些方法或属性。通过定义接口，可以确保子类具有必要的方法和属性，并且遵循一定的行为规范。
• 2、规范子类的行为：抽象类可以定义一些默认的方法实现，子类可以选择性地继承或重写这些方法。通过规范子类的行为，可以保持代码的一致性，提高代码的可读性和可维护性。
• 3、防止实例化：抽象类不能直接实例化，只能用作父类。这样可以避免在抽象类中定义的接口或默认方法被误用

具体实现方法

• 无法直接支持，需要借助abc模块

  # 导入模块
  import abc
  
  # 设置类的元类 <class Animal(object, metaclass=abc.ABCMeta)>
  abc.ABCMeta
  
  # 使用装饰器修饰 抽象方法
  @abc.abstractmethod
  
  # 使用装饰器修饰 抽象类方法
  @abc.abstractclassmethod
  
  # 使用装饰器修饰 抽象静态方法
  @abc.abstractstaticmethod
  
  # 使用装饰器修饰 抽象属性
  @abc.abstractproperty
  
  

• 示例

  import abc
  
  
  class Animal(object, metaclass=abc.ABCMeta):
      @abc.abstractmethod
      def jiao(self):
          pass
  
      @abc.abstractclassmethod
      def run(cls):
          pass
  
      def eta(self):
          print(f'{self.name}吃东西')
  
  
  class Dog(Animal):
      def jiao(self):
          print('汪汪汪')
  
      @classmethod
      def run(cls):
          print("小狗会跑...")
  
  class Cat(Animal):
      def jiao(self):
          print('喵喵喵')
  
      @classmethod
      def run(cls):
          print("小猫会跑...")
  
  class Chick(Animal):
      def __init__(self):
          self.name = '小鸡'
  
      def jiao(self):
          print("叽叽叽")
  
      @classmethod
      def run(cls):
          print("小鸡会跑...")
  
  
  # a = Animal()        # TypeError: Can't instantiate abstract class Animal with abstract method jiao
  
  xj = Chick()        # TypeError: Can't instantiate abstract class Chick with abstract method jiao
  # xj.run()
  xj.eta()