为继承与多态而设计

Python 面向对象编程

Alex Yarosh

Content Quality Analyst @ DataCamp

多态

使用统一接口操作不同类的对象

账户类层级

关键在于接口

# Withdraw amount from each of accounts in list_of_accounts
def batch_withdraw(list_of_accounts, amount):
   for acct in list_of_accounts:
      acct.withdraw(amount)

b, c, s = BankAccount(1000), CheckingAccount(2000), SavingsAccount(3000)
batch_withdraw([b,c,s]) # <-- Will use BankAccount.withdraw(),
                              # then CheckingAccount.withdraw(),
                              # then SavingsAccount.withdraw()

batch_withdraw() 无需检查对象即可知道调用哪个 withdraw()

里氏替换原则

基类应可与其任意子类互换，而不改变程序任何性质

凡 BankAccount 可用处，CheckingAccount 也应可用

Barbara Liskov 的照片

里氏替换原则

基类应可与其任意子类互换，而不改变程序任何性质

语法层面

函数签名兼容
- 参数、返回值

语义层面

对象与程序状态保持一致
- 子类方法不强化输入条件
- 子类方法不削弱输出条件
- 不新增异常

违反 LSP 的情形

→ 语法不兼容

BankAccount.withdraw() 需要 1 个参数，但 CheckingAccount.withdraw() 需要 2 个

→ 子类强化了输入条件

BankAccount.withdraw() 接受任意金额，但 CheckingAccount.withdraw() 假定金额受限

→ 子类削弱了输出条件

BankAccount.withdraw() 只能留下正余额或报错，CheckingAccount.withdraw() 可能留下负余额

违反 LSP 的情形

→ 在子类方法中更改额外属性

→ 在子类方法中抛出额外异常

$$\text{\textbf{\Huge{无 LSP——无继承}}}$$

¡Vamos a practicar!

Python 面向对象编程