Python学习(七)面向对象——继承和多态

王朝学院·作者佚名  2016-08-27
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Python 类的继承和多态

Python 类的继承在OOP(Object OrientedPRogramming)程序设计中,当我们定义一个class的时候,可以从某个现有的class继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类、父类或超类(Base class、Super class)。

我们先来定义一个class Person,表示人,定义属性变量 name 及 sex (姓名和性别);

定义一个方法print_title():当sex是male时,print man;当sex 是female时,print woman。参考如下代码:

1classPerson(object):2def__init__(self,name,sex):3self.name =name4self.sex =sex56defprint_title(self):7ifself.sex =="male":8print("man")9elifself.sex =="female":10print("woman")1112classChild(Person):#Child 继承 Person13pass1415May = Child("May","female")16Peter = Person("Peter","male")1718print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex)#子类继承父类方法及属性19May.print_title()20Peter.print_title()

而我们编写 Child 类,完全可以继承 Person 类(Child 就是 Person);使用 class subclass_name(baseclass_name) 来表示继承;

继承有什么好处?最大的好处是子类获得了父类的全部属性及功能。如下 Child 类就可以直接使用父类的 print_title() 方法

实例化Child的时候,子类继承了父类的构造函数,就需要提供父类Person要求的两个属性变量 name 及 sex:

在继承关系中,如果一个实例的数据类型是某个子类,那它也可以被看做是父类(May 既是 Child 又是 Person)。但是,反过来就不行(Peter 仅是 Person,而不是Child)。

继承还可以一级一级地继承下来,就好比从爷爷到爸爸、再到儿子这样的关系。而任何类,最终都可以追溯到根类object,这些继承关系看上去就像一颗倒着的树。比如如下的继承树:

isinstance() 及 issubclass()Python 与其他语言不同点在于,当我们定义一个 class 的时候,我们实际上就定义了一种数据类型。我们定义的数据类型和Python自带的数据类型,比如str、list、dict没什么两样。

Python 有两个判断继承的函数:isinstance() 用于检查实例类型;issubclass() 用于检查类继承。参见下方示例:

classPerson(object):passclassChild(Person):#Child 继承 PersonpassMay=Child()

Peter=Person()print(isinstance(May,Child))#Trueprint(isinstance(May,Person))#Trueprint(isinstance(Peter,Child))#Falseprint(isinstance(Peter,Person))#Trueprint(issubclass(Child,Person))#True

Python 类的多态 在说明多态是什么之前,我们在 Child 类中重写 print_title() 方法:若为male,print boy;若为female,print girl

1classPerson(object):2def__init__(self,name,sex):3self.name =name4self.sex =sex56defprint_title(self):7ifself.sex =="male":8print("man")9elifself.sex =="female":10print("woman")1112classChild(Person):#Child 继承 Person13defprint_title(self):14ifself.sex =="male":15print("boy")16elifself.sex =="female":17print("girl")1819May = Child("May","female")20Peter = Person("Peter","male")2122print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex)23May.print_title()24Peter.print_title()

当子类和父类都存在相同的 print_title()方法时,子类的 print_title() 覆盖了父类的 print_title(),在代码运行时,会调用子类的 print_title()

这样,我们就获得了继承的另一个好处:多态。

多态的好处就是,当我们需要传入更多的子类,例如新增 Teenagers、Grownups 等时,我们只需要继承 Person 类型就可以了,而print_title()方法既可以直不重写(即使用Person的),也可以重写一个特有的。这就是多态的意思。调用方只管调用,不管细节,而当我们新增一种Person的子类时,只要确保新方法编写正确,而不用管原来的代码。这就是著名的“开闭”原则:

对扩展开放(Open for extension):允许子类重写方法函数 对修改封闭(Closed for modification):不重写,直接继承父类方法函数

子类重写构造函数 子类可以没有构造函数,表示同父类构造一致;子类也可重写构造函数;现在,我们需要在子类 Child 中新增两个属性变量:mother 和 father,我们可以构造如下(建议子类调用父类的构造方法,参见后续代码):

1classPerson(object):2def__init__(self,name,sex):3self.name =name4self.sex =sex56classChild(Person):#Child 继承 Person7def__init__(self,name,sex,mother,father):8self.name =name9self.sex =sex10self.mother =mother11self.father =father1213May = Child("May","female","April","June")14print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)

Person

若父类构造函数包含很多属性,子类仅需新增1、2个,会有不少冗余的代码,这边,子类可对父类的构造方法进行调用,参考如下:

1classPerson(object):2def__init__(self,name,sex):3self.name =name4self.sex =sex56classChild(Person):#Child 继承 Person7def__init__(self,name,sex,mother,father):8Person.__init__(self,name,sex)#子类对父类的构造方法的调用9self.mother =mother10self.father =father1112May = Child("May","female","April","June")13print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)

多重继承多重继承的概念应该比较好理解,比如现在需要新建一个类 baby 继承 Child , 可继承父类及父类上层类的属性及方法,优先使用层类近的方法,代码参考如下:

1classPerson(object):2def__init__(self,name,sex):3self.name =name4self.sex =sex56defprint_title(self):7ifself.sex =="male":8print("man")9elifself.sex =="female":10print("woman")1112classChild(Person):13pass1415classBaby(Child):16pass1718May = Baby("May","female")#继承上上层父类的属性19print(May.name,May.sex)20May.print_title()#可使用上上层父类的方法212223classChild(Person):24defprint_title(self):25ifself.sex =="male":26print("boy")27elifself.sex =="female":28print("girl")2930classBaby(Child):31pass3233May = Baby("May","female")34May.print_title()#优先使用上层类的方法

 
 
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