Пример полиморфизм ооп: ООП с примерами (часть 2) / Хабр

Полиморфизм. Урок 5 курса «Объектно-ориентированное программирование на Python»

Полиморфизм в объектно-ориентированном программировании – это возможность обработки разных типов данных, т. е. принадлежащих к разным классам, с помощью «одной и той же» функции, или метода. На самом деле одинаковым является только имя метода, его исходный код зависит от класса. Кроме того, результаты работы одноименных методов могут существенно различаться. Поэтому в данном контексте под полиморфизмом понимается множество форм одного и того же слова – имени метода.

Например, два разных класса содержат метод total, однако инструкции каждого предусматривают совершенно разные операции. Так в классе T1 – это прибавление 10 к аргументу, в T2 – подсчет длины строки символов. В зависимости от того, к объекту какого класса применяется метод total, выполняются те или иные инструкции.

class T1:
    def __init__(self):
        self.n = 10
 
    def total(self, a):
        return self.n + int(a)
 
 
class T2:
    def __init__(self):
        self.  string = 'Hi'
 
    def total(self, a):
        return len(self.string + str(a))
 
 
t1 = T1()
t2 = T2()
 
print(t1.total(35))  # Вывод: 45
print(t2.total(35))  # Вывод: 4

В предыдущем уроке мы уже наблюдали полиморфизм между классами, связанными наследованием. У каждого может быть свой метод __init__() или square() или какой-нибудь другой. Какой именно из методов square() вызывается, и что он делает, зависит от принадлежности объекта к тому или иному классу.

Однако классы не обязательно должны быть связанны наследованием. Полиморфизм как один из ключевых элементов ООП существует независимо от наследования. Классы могут быть не родственными, но иметь одинаковые методы, как в примере выше.

Полиморфизм дает возможность реализовывать так называемые единые интерфейсы для объектов различных классов. Например, разные классы могут предусматривать различный способ вывода той или иной информации объектов. Однако одинаковое название метода вывода позволит не запутать программу, сделать код более ясным.

В Python среди прочего полиморфизм находит отражение в методах перегрузки операторов. Два из них мы уже рассмотрели. Это __init__() и __del__(), которые вызываются при создании объекта и его удалении. Полиморфизм у методов перегрузки операторов проявляется в том, что независимо от типа объекта, его участие в определенной операции, вызывает метод с конкретным именем. В случае __init__() операцией является создание объекта.

Рассмотрим пример полиморфизма на еще одном методе, который перегружает функцию str(), которую автоматически вызывает функция print().

Если вы создадите объект собственного класса, а потом попробуете вывести его на экран, то получите информацию о классе объекта и его адрес в памяти. Такое поведение функции str() по-умолчанию по отношению к пользовательским классам запрограммировано на самом верхнем уровне иерархии, где-то в суперклассе, от которого неявно наследуются все остальные.

class A:
    def __init__(self, v1, v2):
        self.field1 = v1
        self. field2 = v2
 
 
a = A(3, 4)
b = str(a)
print(a)
print(b)

Вывод:

<__main__.A object at 0x7f251ac2f8d0>
<__main__.A object at 0x7f251ac2f8d0>

Здесь мы используем переменную b, чтобы показать, что функция print() вызывает str() неявным образом, так как вывод значений обоих переменных одинаков.

Если же мы хотим, чтобы, когда объект передается функции print(), выводилась какая-нибудь другая более полезная информация, то в класс надо добавить специальный метод __str__(). Этот метод должен обязательно возвращать строку, которую будет в свою очередь возвращать функция str(), вызываемая функций print():

class A:
    def __init__(self, v1, v2):
        self.field1 = v1
        self.field2 = v2
 
    def __str__(self):
        s = str(self.field1)+" "+str(self.field2)
        return s
 
 
a = A(3, 4)
b = str(a)
print(a)
print(b)

Вывод:

3 4
3 4

Какую именно строку возвращает метод __str__(), дело десятое. Он вполне может строить квадратик из символов:

class Rectangle:
    def __init__(self, width, height, sign):
        self.w = int(width)
        self.h = int(height)
        self.s = str(sign)
    def __str__(self):
        rect = []
        # количество строк
        for i in range(self.h): 
            # знак повторяется w раз
            rect.append(self.s * self.w) 
        # превращаем список в строку
        rect = '\n'.join(rect) 
        return rect
 
b = Rectangle(10, 3, '*')
print(b)

Вывод:

**********
**********
**********

В качестве практической работы попробуйте самостоятельно перегрузить оператор сложения. Для его перегрузки используется метод __add__(). Он вызывается, когда объекты класса, имеющего данный метод, фигурируют в операции сложения, причем с левой стороны. Это значит, что в выражении

a + b у объекта a должен быть метод __add__(). Объект b может быть чем угодно, но чаще всего он бывает объектом того же класса. Объект b будет автоматически передаваться в метод __add__() в качестве второго аргумента (первый – self).

Отметим, в Python также есть правосторонний метод перегрузки сложения — __radd__().

Согласно полиморфизму ООП, возвращать метод __add__() может что угодно. Может вообще ничего не возвращать, а «молча» вносить изменения в какие-то уже существующие объекты. Допустим, в вашей программе метод перегрузки сложения будет возвращать новый объект того же класса.

Курс с примерами решений практических работ:
pdf-версия, android-приложение

Что такое полиморфизм в Java • Vertex Academy

31 мая, 201818 июля, 2018 Vertex Academy полиморфизм java,полиморфизм java пример,полиморфизм ооп,что такое полиморфизм java,что такое полиморфизм в ооп

Данная статья:

• написана командой Vertex Academy.  
• это одна из статей из нашего «Самоучителя по Java»

---

Привет! Это статья об одном из принципов ООП — полиморфизм.

Определение полиморфизма звучит устрашающе 🙂

Полиморфизм — это возможность применения одноименных методов с одинаковыми или различными наборами параметров в одном классе или в группе классов, связанных отношением наследования.

Слово «полиморфизм» может показаться сложным — но это не так. Нужно просто разбить данное определение на части и показать на примерах, что имеется в виду. Поверьте, уже в конце статьи данное определение полиморфизма покажется Вам понятным 🙂

Полиморфизм, если перевести, — это значит «много форм». Например, актер в театре может примерять на себя много ролей — или принимать «много форм».

Так же и наш код — благодаря полиморфизму он становится более гибким, чем в языках программирования, которые не используют принципы ООП.

Так о каких формах идет речь? Давайте сначала приведем примеры и покажем, как на практике проявляется полиморфизм, а потом снова вернемся к его определению.

Как проявляется полиморфизм

Дело в том, что

если бы в Java не было принципа полиморфизма, компилятор бы интерпретировал это как ошибку:

Как видите, методы на картинке отличаются значениями, которые они принимают:

• первый принимает int
• а второй принимает String

Однако, поскольку в  Java используется принцип полиморфизма, компилятор не будет воспринимать это как ошибку, потому что такие методы будут считаться разными:

Называть методы одинаково — это очень удобно. Например, если у нас есть метод, который ищет корень квадратный из числа, гораздо легче запомнить одно название (например, sqrt()), чем по одному отдельному названию на этот же метод, написанный для каждого типа:

Как видите, мы не должны придумывать отдельное название для каждого метода — а главное их запоминать! Очень удобно.

Теперь Вы можете понять, почему часто этот принцип описывают фразой:

Один интерфейс — много методов

Это предполагает, что мы можем заполнить одно название (один интерфейс), по которому мы сможем обращаться к нескольким методам.

Перегрузка методов

То, что мы показывали выше — несколько методов с одним названием и разными параметрами — называется перегрузкой. Но это был пример перегрузки метода в одном классе. Но бывает еще один случай — переопределение методов родительского класса.

Переопределение методов родителя

Когда мы наследуем какой-либо класс, мы наследуем и все его методы. Но если нам хочется изменить какой-либо из методов, который мы наследуем, мы можем всего-навсего переопределить его. Мы не обязаны, например, создавать отдельный метод с похожим названием для наших нужд, а унаследованный метод будет «мертвым грузом» лежать в нашем классе.

Именно то, что мы можем создать в классе-наследнике класс с таким же названием, как и класс, который мы унаследовали от родителя, и называется переопределением.

Пример

Представим, что у нас есть такая структура:

Вверху иерархии классов стоит класс Animal. Его наследуют три класса — Cat, Dog и Cow.

У класса «Animal» есть метод «голос» (voice). Этот метод выводит на экран сообщение «Голос». Естественно, ни собака, ни кошка не говорят «Голос» 🙂 Они гавкают и мяукают. Соответственно, Вам нужно задать другой метод для классов Cat, Dog и Cow — чтобы кошка мяукала, собака гавкала, а корова говорила «Муу».

Поэтому, в классах-наследниках мы переопределяем метод voice(), чтобы мы в консоли получали «Мяу», «Гав» и «Муу».

• Обратите внимание: перед методом, который мы переопределяем, пишем «@Override«. Это дает понять компилятору, что мы хотим переопределить метод.

Так что же такое полиморфизм

Тем не менее, полиморфизм — это принцип. Все реальные примеры, которые мы приведодили выше — это только способы реализации полиморфизма.

Давайте снова посмотрим на определение, которое мы давали в начале статьи:

Полиморфизм — возможность применения одноименных методов с одинаковыми или различными наборами параметров в одном классе или в группе классов, связанных отношением наследования.

Выглядит понятнее, правда? Мы показали, как можно:

• создавать «одноименные методы» в одном классе («перегрузка методов»)
• или изменить поведение методов родительского класса («переопределение методов»).

Все это — проявления «повышенной гибкости» объектно-ориентированных языков благодаря полиморфизму.

---

Надеемся, наша статья была Вам полезна. Записаться на наши курсы по Java можно у нас на сайте.

Полиморфизм, инкапсуляция, абстракция данных и наследование в объектно-ориентированном программировании

Объектно-ориентированное программирование относится к концепции языков высокого уровня, таких как Java и Python, которые используют объекты и классы в своих реализациях. ООП состоит из четырех основных строительных блоков: полиморфизма, инкапсуляции, абстракции и наследования. Существуют и другие парадигмы программирования, такие как процедурное программирование, в котором коды записываются последовательно. Python и Java — мультипарадигмальные языки программирования высокого уровня, что означает, что они поддерживают как ООП, так и процедурное программирование. Программист решает, какую парадигму использовать, основываясь на своем опыте и проблемах, которые он пытается решить. Однако никто не спорит, что ООП делает программирование проще, быстрее, динамичнее и безопаснее. Это главная причина, по которой Java и Python сегодня являются самыми популярными языками программирования в мире 9. 0003

Если вы хотите изучать Java и Python или любые другие языки объектно-ориентированного программирования, то вы должны понимать эти парадигмы объектно-ориентированного программирования, которые относительно легко понять. Давайте посмотрим на них.

Что такое наследование?

В Java и Python код записывается в виде объектов или блоков, если вы используете методологию ООП. Объекты могут взаимодействовать друг с другом, используя свойства каждого блока или расширяя функциональные возможности блока посредством наследования. Наследование гарантирует повторное использование кодов. Существуют миллионы библиотек Java и Python, которые программист может использовать посредством наследования. Свойства класса могут наследоваться и расширяться другими классами или функциями. Есть два типа классов. Один из них — родительский или базовый класс, а другой — дочерний класс, который может наследовать свойства родительского класса. Наследование является одним из основных столпов объектно-ориентированного программирования. Это механизм, с помощью которого классы в Java, Python и других языках ООП наследуют атрибуты других классов 9.0003

Родительский класс может делиться своими атрибутами с дочерним классом. Пример реализации родительского класса находится в DDL (библиотека динамической компоновки). DDL может содержать различные классы, которые могут использоваться другими программами и функциями

Реальный пример наследования — мать и ребенок. Ребенок может наследовать такие атрибуты, как рост, темпы голоса, цвет. Мать также может воспроизводить других детей с теми же атрибутами

Вы можете создать функцию или класс под названием «Move Robot», который управляет движением робота. И вы можете создать метод и функции в других программах, которые могут наследовать «Move Robot». Robot» без переписывания кодов снова и снова. Вы также можете расширить этот класс, унаследовав его и написав для него еще несколько кодов, которые будут указывать роботу двигаться, а также работать в некоторых конкретных обстоятельствах, используя операторы if и else. Благодаря наследованию вы можете создавать несколько роботов, которые будут наследовать атрибуты родительского класса «Move Robot», что обеспечивает возможность повторного использования кода9.0003

Подводя итог, наследование связано с отношениями между классами и методами, которые подобны родителю и потомку. Ребенок может родиться с некоторыми качествами родителей. Наследование обеспечивает повторное использование кодов точно так же, как несколько потомков могут наследовать атрибуты своих родителей.

Когда мы хотим создать функцию, метод или класс, мы ищем суперкласс, который содержит код или часть кода, который мы хотим реализовать. Затем мы можем вывести наш класс из существующего. В Java мы делаем это, используя ключевое слово «Extends», а в Python мы достигаем этого, наследуя атрибуты класса, вызывая имя класса. 

________________________________________________________________________________________________________________________________

Вы работаете в отделе операций?

Знаете ли вы, что такое приложение, как NerdVision, может улучшить MTTR (среднее время ремонта)?

________________________________________________________________________________________________________________________________

‍

Инкапсуляция

Это стиль программирования, в котором детали реализации скрыты. Это значительно снижает сложность разработки программного обеспечения. При инкапсуляции доступны только методы. Программисту не нужно беспокоиться о деталях реализации, его интересуют только операции. Например, если разработчик хочет использовать динамическую библиотеку для отображения даты и времени, ему не нужно беспокоиться о кодах в классе даты и времени, а просто использовать класс данных и времени, используя общедоступные переменные для вызова это вверх. По сути, инкапсуляция достигается в Python и Java путем создания частных переменных для определения скрытых классов, а затем использования общедоступных переменных для вызова их для использования. При таком подходе класс можно обновлять или поддерживать, не беспокоясь о методах, которые его используют. Если вы вызываете класс в десяти методах и вам нужно внести изменения, вам не нужно обновлять все методы, а нужно обновлять только один класс. После изменения класса он автоматически обновляет методы соответствующим образом. Инкапсуляция также гарантирует, что ваши данные будут скрыты от внешних изменений. Инкапсуляция также известна как скрытые данные.

Инкапсуляцию можно рассматривать как щит, защищающий данные от доступа внешнего кода.

По сути, инкапсуляция связывает данные и код как единое целое и обеспечивает модульность.

Полиморфизм

Полиморфизм означает существование во многих формах. Переменные, функции и объекты могут существовать в различных формах в Java и Python. Существует два типа полиморфизма: полиморфизм времени выполнения и полиморфизм времени компиляции. Время выполнения может принимать другую форму во время работы приложения, а время компиляции может принимать другую форму во время компиляции.

Отличным примером полиморфизма в объектно-ориентированном программировании является поведение курсора. Курсор может принимать различные формы, такие как стрелка, линия, крест или другие формы, в зависимости от поведения пользователя или режима программы. Благодаря полиморфизму метод или подкласс может определять свое поведение и атрибуты, сохраняя при этом некоторые функциональные возможности своего родительского класса. Это означает, что у вас может быть класс, который отображает дату и время, а затем вы можете создать метод для наследования класса, но он должен отображать приветственное сообщение вместе с датой и временем. Цели полиморфизма в объектно-ориентированном программировании — обеспечить простоту, сделать код более расширяемым и упростить поддержку приложений.

Наследование позволяет создавать иерархии классов, в которых базовый класс передает свое поведение и атрибуты производному классу. Затем вы можете изменить или расширить его функциональность. Полиморфизм гарантирует, что правильный метод будет выполнен в зависимости от типа вызывающего объекта.

Программные коды будут работать по-разному в другой операционной системе. Способность программного кода проявлять различное поведение в операционной системе известна как полиморфизм в ООП. Вы можете создать класс под названием «Move», а затем четыре человека создают животных, которые наследуют класс Move. Но мы не знаем, каких животных они создали. Таким образом, полиморфизм позволил бы животным двигаться, но в разных формах в зависимости от физических особенностей

A создает улитку, которая наследует класс движения, но улитка будет ползать

B создает кенгуру, который наследует класс движения, но кенгуру будет прыгать

C создает собаку, которая наследует класс движения, но собаки будут walk

D создает Fish, который наследует класс move, но Fish будет плавать.

Полиморфизм гарантирует, что все эти животные могут двигаться, но в разных формах. Как будут вести себя программы, неизвестно до момента выполнения.

_________________________________________________________________________________________________________________________________

Разработчики и операторы должны работать вместе для достижения успеха.

Приложение NerdVision объединяет эти две команды, чтобы сделать жизнь каждого лучше.0008

Абстракция в Java и Python — это методология программирования, в которой детали программных кодов скрыты от пользователя, и пользователю отображаются только важные вещи. Абстракция связана с идеями, а не с событиями. Это похоже на то, как пользователь запускает программу (веб-браузер), не видя фоновых кодов. Абстракция достигается либо в абстрактных классах, либо в интерфейсе на Java и Python. NetBeans и Eclipse IDE реализуют абстракцию для Java, а Django реализует абстракцию для Python.

Программист использует интегрированную среду разработки для разработки пользовательского интерфейса, не беспокоясь о том, как среда IDE генерирует коды HTML. По сути, абстракция отображает важные детали только для пользователя.

Заключение 

Основной идеей объектно-ориентированного программирования является простота, возможность повторного использования кода, расширяемость и безопасность. Это достигается за счет инкапсуляции, абстракции, наследования и полиморфизма. Чтобы язык был классифицирован как ООП, он должен иметь эти 4 блока ООП. Абстракция связана с отображением пользователю только важного аспекта, например, включения радио, но вам не нужно знать, как радио работает. Абстракция обеспечивает простоту. Наследование связано с методами и функциями, наследующими атрибуты другого класса. Основная цель — повторное использование кода, что обеспечивает более быструю разработку программ. DRY (не повторяйте себя) — это концепция наследования, которая подразумевает, что в программе не должно быть разных одинаковых кодов. Вместо этого создайте один класс и используйте другие методы для их вызова и расширения функциональных возможностей там, где это необходимо. Полиморфизм позволяет программному коду иметь различное значение или функции, в то время как инкапсуляция — это процесс сохранения конфиденциальности классов, чтобы они не могли быть изменены внешними кодами.

‍

________________________________________________________________________________________________________________________________

Команды ИТ-инженеров сокращают среднее время восстановления с помощью NerdVision.

Ведущее приложение для отладки, обеспечивающее каскадное внедрение улучшений в бизнесе

_________________________________________________________________________________________________________________________________

‍

Полиморфизм — определение и обзор

Что такое полиморфизм?

Полиморфизм — это особенность объектно-ориентированных языков программирования, которая позволяет определенной процедуре использовать переменные разных типов в разное время. Это способность языка программирования представлять один и тот же интерфейс для нескольких разных базовых типов данных и разных объектов, чтобы уникальным образом реагировать на одно и то же сообщение.

Ключевые выводы

• Полиморфизм — это свойство объектно-ориентированных языков программирования, которое позволяет определенной процедуре использовать переменные разных типов в разное время.
• Полиморфизм в программировании дает программе возможность переопределять методы производных классов.
• Пять различных типов полиморфизма, которые обычно используются в различных языках программирования, — это Ad-hoc, параметрический, подтип, строковый и политипизм.
• Sumo Logic помогает предприятиям обнаруживать вредоносные программы и другие нежелательные вторжения с помощью методов обнаружения угроз на основе поведения, которые лучше подходят для обнаружения полиморфных вредоносных программ, чем традиционные методы обнаружения на основе сигнатур.

Типы полиморфизма: пример и проблемы

Полиморфизм — одна из основных характеристик любого объектно-ориентированного языка программирования. Такие языки, как Ruby, Java, C++ и Python, поддерживают полиморфизм. Полиморфный код позволяет программе по-разному обрабатывать объекты в зависимости от их типа данных или класса с возможностью переопределения методов для производных классов. Вот некоторые из наиболее распространенных примеров, используемых для иллюстрации полиморфизма в информатике.

Примеры форм полиморфизма

Полиморфизм в программировании дает программе возможность переопределять методы производных классов. Представьте, что мы пишем фрагмент кода, в котором мы определяем базовый класс с именем shape .

Мы можем захотеть определить определенные методы, такие как area и perimeter , которые можно применить к нашему базовому классу, но есть проблема. Наши знания геометрии говорят нам, что мы не можем использовать один и тот же метод для вычисления площади и периметра круг и прямоугольник . В частности, площадь и периметр круга зависят от его радиуса , а площадь и периметр прямоугольника зависят от его ширины и длины .

Чтобы решить эту проблему с помощью кодирования полиморфизма, мы могли бы определить круг и прямоугольник как подклассов или производных классов базового класса форма . Каждый подкласс может иметь свой собственный метод для площади и периметра , и каждый метод будет принимать разные параметры — длину и ширину для прямоугольников и радиус для кругов.

Теперь форма нашего базового класса имеет два производных класса — прямоугольник и круг — каждый со своими методами для площади и периметра. Когда мы вызываем один из методов, предоставленный набор параметров может использоваться для определения того, какой метод следует вызывать. Если мы предоставим единственный параметр для радиуса, наша программа сможет вызывать методы, принадлежащие классу circle. Если мы предоставим два параметра для длины и ширины, наша программа сможет вызывать методы, принадлежащие классу прямоугольника. Это представляет тип статический полиморфизм известный как перегрузка метода .

Какие пять типов полиморфизма существуют?

Существует множество различных способов реализации полиморфизма программирования для решения задач в области информатики. Ниже мы кратко опишем пять различных типов полиморфизма, которые обычно используются в различных языках программирования.

Специальный полиморфизм в информатике

Специальный полиморфизм относится к идее, что конкретная функция может применяться к различным аргументам и может работать по-разному в зависимости от типа аргументов, к которым она применяется. Основным примером полиморфной функции является плюс (+) оператор. Этот оператор можно использовать несколькими способами, включая целочисленное сложение , сложение с плавающей запятой , конкатенацию списка, и конкатенацию строк . Когда один оператор выполняет разные функции в зависимости от типа аргумента, мы говорим, что оператор перегружен. Соответственно, специальный полиморфизм также называется перегрузкой функций или перегрузкой операторов.

Параметрический полиморфизм

Параметрический полиморфизм позволяет программистам писать универсальные функции, которые могут обрабатывать значения одинаково, независимо от их типа. Иными словами, параметрическая функция — это фрагмент кода, который обрабатывает все данные одинаково, независимо от их типа. Параметрический полиморфизм используется для написания универсальных функций, которые работают с наборами данных, независимо от конкретного типа каждого элемента в наборе.

Полиморфизм подтипов в объектно-ориентированном программировании

В приведенном выше примере мы определили класс, называемый фигурами, и производные классы, называемые кругами и прямоугольниками. При создании подтипов мы определяем супертип, который может иметь несколько подтипов, где различные функции или подпрограммы были написаны для работы с супертипом, а также могут работать с различными подтипами.

Мы могли бы определить супертип «Собаки» и подтипы, такие как «Золотистые ретриверы», «Бассет-хаунды» и «Чихуахуа». Каждый подтип является разновидностью супертипа, который разделяет некоторые, но не все его характеристики. Полиморфизм подтипа позволяет функции, которая обычно работает с объектом типа собаки, также работать с объектами, принадлежащими любому из подтипов Dogs. Вы можете написать метод, который принимает собаку в качестве параметра, но вы также можете использовать в качестве параметра бассет-хаундов, потому что бассет-хаунд является подтипом собаки.

Полиморфизм строк

Полиморфизм строк — это особый тип полиморфизма, который имеет дело с записями в базах данных или электронных таблицах, обычно называемыми строками. Полиморфизм строк можно использовать для написания программ, работающих исключительно с определенным разделом записи.

Политипизм

Политипизм, также известный как универсальность типа данных, используется в программировании на основе универсального полиморфизма. В универсальном программировании программисты создают алгоритмы, в которых типы могут быть указаны позже. Когда алгоритм реализуется позже, требуемые типы могут быть предоставлены в качестве параметров. Универсальный тип также известен как параметризованный тип.

Sumo Logic защищает от полиморфных угроз

Кибер-злоумышленники используют полиморфизм для создания вредоносного кода и скриптов, изменяющих форму, включая изменение имени файла, характеристик шифрования и сжатия. Эти программы становится все труднее обнаружить с помощью антивирусных программ. Исследователи из Webroot недавно обнаружили, что 97% заражений вредоносным ПО используют полиморфизм для обхода мер безопасности.

Sumo Logic помогает корпоративным организациям обнаруживать вредоносные программы и другие нежелательные вторжения с помощью методов обнаружения угроз на основе поведения, которые лучше подходят для обнаружения полиморфных вредоносных программ, чем традиционные методы обнаружения на основе сигнатур.