一文了解什么是Python面向对象中的继承

1、什么是继承?

继承指的是类与类之间的关系,是一种什么是什么的关系,功能之一就是用来解决代码重用问题。

继承是一种创建新类的方式,在python中,新建的类可以继承一个或多个父类,父类又可称为基类或超类,新建的类称为派生类或子类,继承又分为单继承和多继承。

class ParentClass1: #定义父类    passclass ParentClass2: #定义父类    passclass SubClass1(ParentClass1): #单继承,基类是ParentClass1,派生类是SubClass    passclass SubClass2(ParentClass1,ParentClass2): #python支持多继承,用逗号分隔开多个继承的类    passprint(Son1.__bases__)  # 查看所有继承的父类print(Son2.__bases__)===============(<class '__main__.Father1'>,)(<class '__main__.Father1'>, <class '__main__.Father2'>)

2、继承与抽象

抽象分成两个层次:

1.将奥巴马和梅西这俩对象比较像的部分抽取成类;

2.将人,猪,狗这三个类比较像的部分抽取成父类。

抽象最主要的作用是划分类别(可以隔离关注点,降低复杂度)

继承:

是基于抽象的结果,通过编程语言去实现它,肯定是先经历抽象这个过程,才能通过继承的方式去表达出抽象的结构。

抽象只是分析和设计的过程中,一个动作或者说一种技巧,通过抽象可以得到类。

class animal():   # 定义父类    country  =  'china'     # 这个叫类的变量    def __init__(self,name,age):        self.name=name   # 这些又叫数据属性        self.age=age    def walk(self):         # 类的函数,方法,动态属性        print('%s is walking'%self.name)    def say(self):        passclass people(animal):  # 子类继承父类    passclass pig(animal):    # 子类继承父类    passclass dog(animal):  # 子类继承父类    passaobama=people('aobama',60)   # 实例化一个对象print(aobama.name)aobama.walk()===================aobamaaobama is walking

3、派生

1.在父类的基础上产生子类,产生的子类就叫做派生类。

2.父类里没有的方法,在子类中有了,这样的方法就叫做派生方法。

3.父类里有,子类也有的方法,就叫做方法的重写(就是把父类里的方法重写了)。

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例1

class Hero:    def __init__(self, nickname,                 aggressivity,                 life_value):        self.nickname = nickname        self.aggressivity = aggressivity        self.life_value = life_value    def attack(self, enemy):        enemy.life_value -= self.aggressivityclass Garen(Hero):   # 子类继承  hero 父类    camp='Demacia'   # 子类衍生出的变量    def attack(self, enemy):   # 跟父类的 attack 重名,对象调用的时候以子类的为准        pass    def fire(self):    # 父类没有 fire,这里 fire 属于派生出来的东西        print('%s is firing' %self.nickname)class Riven(Hero):    camp='Noxus'g1=Garen('garen',18,200)r1=Riven('rivren',18,200)# print(g1.camp)# print(r1.camp)# g1.fire()g1.attack(g1)

例2

class Hero:    def __init__(self, nickname,aggressivity,life_value):        self.nickname = nickname        self.aggressivity = aggressivity        self.life_value = life_value    def attack(self, enemy):        print('Hero attack')class Garen(Hero):    camp = 'Demacia'    def attack(self, enemy): #self=g1,enemy=r1        # self.attack(enemy) #g1.attack(r1),这里相当于无限递归        Hero.attack(self,enemy)  # 引用 父类的 attack,对象会去跑 父类的 attack        print('from garen attack')  # 再回来这里    def fire(self):        print('%s is firing' % self.nickname)class Riven(Hero):    camp = 'Noxus'g1 = Garen('garen', 18, 200)r1 = Riven('rivren', 18, 200)g1.attack(r1)# print(g1.camp)# print(r1.camp)# g1.fire()

4、组合与重用性

重用性:

方式1:不通过继承的方式重用属性,指名道姓的使用哪个类的属性。

class Hero:    def __init__(self,nickname,gongji,life):        self.nickname=nickname        self.gongji=gongji        self.life=life    def attack(self,obj):        print('from Hero attack')class Garen:    def __init__(self,nickname,gongji,life,script):        Hero.__init__(self,nickname,gongji,life)   # 这里引用Hero类的 init,不用再自己从新定义一遍 init        self.script=script   # 父类 init 没有 script,这里是新加进来的属性    def attack(self,obj):  # 在这里自己定义新的 attack,不再使用父类的 attack        print('from Garen attack')    def fire(self):  # 在这里定义新的功能        print('from Garen fire')g1=Garen('garen',18,200,'人在塔在')print(g1.script)人在塔在

提示:用已经有的类建立一个新的类,这样就重用了已经有的软件中的一部分甚至大部分,大大省了编程工作量,这就是常说的软件重用,不仅可以重用自己的类,也可以继承别人的,比如标准库,来定制新的数据类型,这样就是大大缩短了软件开发周期,对大型软件开发来说,意义重大。

注意:像g1.life之类的属性引用,会先从实例中找life,然后去类中找,然后再去父类中找…直到最顶级的父类。

方式2:通过继承

例1

class Hero():    def __init__(self, nickname, gongji, life):        self.nickname = nickname        self.gongji = gongji        self.life = life    def attack(self, obj):        print('from Hero attack')        obj.life -= self.gongjiclass Garen(Hero):   # 使用 super方式需要继承    camp = 'Demacia'    def __init__(self, nickname, gongji, life):        super().__init__(nickname, gongji, life)    def attack(self, obj):  # 在这里自己定义新的 attack,不再使用父类的 attack        super(Garen, self).attack(obj)  # PY3中super可以不给参数,PY2中第一个参数必须是自己的类,self,可以使用        父类的方法,方法需要给参数就给参数    def fire(self):  # 在这里定义新的功能        print('from Garen fire')g1 = Garen('garen1', 18, 200)g2 = Garen('garen2', 20, 100)print(g2.life)g1.attack(g2)print(g2.life)100from Hero attack82

例2

class A:    def f1(self):        print('from A')        super().f1()            # 这种不需要继承也可以使用到 super,为什么,要看 C的 MRO表class B:    def f1(self):        print('from B')class C(A,B):    passprint(C.mro())#[<class '__main__.C'>,# <class '__main__.A'>,# <class '__main__.B'>, #  B在A的后面,当A指定 super().f1 会找到 B的 f1# <class 'object'>]c=C()c.f1()

组合:

软件重用的重要方式除了继承之外还有另外一种方式,即:组合。

组合:一个对象的数据属性是另一个对象,称为组合。

class Equip: #武器装备类    def fire(self):        print('release Fire skill')class Riven: #英雄Riven的类,一个英雄需要有装备,因而需要组合Equip类    camp='Noxus'    def __init__(self,nickname):        self.nickname=nickname        self.equip=Equip() #用Equip类产生一个装备,赋值给实例的equip属性r1=Riven('锐雯雯')r1.equip.fire() #可以使用组合的类产生的对象所持有的方法release Fire skill

组合的方式:

组合与继承都是有效地利用已有类的资源的重要方式。但是二者的概念和使用场景皆不同。

1.继承的方式

通过继承建立了派生类与基类之间的关系,它是一种'是'的关系,比如白马是马,人是动物。

当类之间有很多相同的功能,提取这些共同的功能做成基类,用继承比较好,比如老师是人,学生是人

2.组合的方式

用组合的方式建立了类与组合的类之间的关系,它是一种‘有’的关系,比如教授有生日,教授教python和linux课程,教授有学生s1、s2、s3…

class People:    def __init__(self,name,age,sex):        self.name=name        self.age=age        self.sex=sexclass Course:    def __init__(self,name,period,price):        self.name=name        self.period=period        self.price=price    def tell_info(self):        print('<%s %s %s>' %(self.name,self.period,self.price))class Teacher(People):    def __init__(self,name,age,sex,job_title):        People.__init__(self,name,age,sex)        self.job_title=job_title        self.course=[]        self.students=[]class Student(People):    def __init__(self,name,age,sex):        People.__init__(self,name,age,sex)        self.course=[]egon=Teacher('egon',18,'male','沙河霸道金牌讲师')s1=Student('牛榴弹',18,'female')python=Course('python','3mons',3000.0)linux=Course('python','3mons',3000.0)#为老师egon和学生s1添加课程egon.course.append(python)egon.course.append(linux)s1.course.append(python)#为老师egon添加学生s1egon.students.append(s1)#使用for obj in egon.course:    obj.tell_info()

5、接口与归一化设计

a、为何要用接口?

接口提取了一群类共同的函数,可以把接口当做一个函数的集合。

然后让子类去实现接口中的函数。

这么做的意义在于归一化,什么叫归一化,就是只要是基于同一个接口实现的类,那么所有的这些类产生的对象在使用时,从用法上来说都一样。

归一化的好处在于:

归一化让使用者无需关心对象的类是什么,只需要的知道这些对象都具备某些功能就可以了,这极大地降低了使用者的使用难度。

class Interface:#定义接口Interface类来模仿接口的概念,python中压根就没有interface关键字来定义一个接口。    def read(self): #定接口函数read        pass    def write(self): #定义接口函数write        passclass Txt(Interface): #文本,具体实现read和write    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(Interface): #磁盘,具体实现read和write    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(Interface):    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')

上面的代码只是看起来像接口,其实并没有起到接口的作用,子类完全可以不用去实现接口,这就用到了抽象类。

6、抽象类

子类必须继承抽象类的方法,不然报错。

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

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。

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。

例1

import abc#抽象类:本质还是类,与普通类额外的特点的是:加了装饰器的函数,子类必须实现他们class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):   # 抽象类是用来被子类继承的,不是用来实例化的    tag='123123123123123'    @abc.abstractmethod   # 如果子类没有我这个函数,主动抛出异常    def run(self):        pass    @abc.abstractmethod    def speak(self):        passclass People(Animal):    def run(self):   # 子类必须有抽象类里的装饰器下面的函数        pass    def speak(self):        passpeo1=People()   # 实例化出来一个人print(peo1.tag)

例2

#_*_coding:utf-8_*___author__ = 'Linhaifeng'#一切皆文件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)

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