Python学习（七）面向对象 ——继承和多态

时间 2019-12-06 标签 python 学习七面向对象继承多态

Python 类的继承和多态

　　Python 类的继承

　　　　在OOP（Object Oriented Programming）程序设计中，当咱们定义一个class的时候，能够从某个现有的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）。ide

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

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

 1 class Person(object):
 2     def __init__(self,name,sex):
 3         self.name = name
 4         self.sex = sex
 5         
 6     def print_title(self):
 7         if self.sex == "male":
 8             print("man")
 9         elif self.sex == "female":
10             print("woman")
11 
12 class Child(Person):                            # Child 继承 Person
13     pass
14             
15 May = Child("May","female")
16 Peter = Person("Peter","male")
17 
18 print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex)    # 子类继承父类方法及属性
19 May.print_title()
20 Peter.print_title()

　　　　而咱们编写 Child 类，彻底能够继承 Person 类（Child 就是 Person）；使用 class subclass_name(baseclass_name) 来表示继承；设计

　　　　继承有什么好处？最大的好处是子类得到了父类的所有属性及功能。以下 Child 类就能够直接使用父类的 print_title() 方法code

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

　　　　在继承关系中，若是一个实例的数据类型是某个子类，那它也能够被看作是父类（May 既是 Child 又是 Person）。可是，反过来就不行（Peter 仅是 Person，而不是Child）。继承

　　　　继承还能够一级一级地继承下来，就比如从爷爷到爸爸、再到儿子这样的关系。而任何类，最终均可以追溯到根类object，这些继承关系看上去就像一颗倒着的树。好比以下的继承树： it

　　isinstance() 及 issubclass()

　　　　Python 与其余语言不一样点在于，当咱们定义一个 class 的时候，咱们实际上就定义了一种数据类型。咱们定义的数据类型和Python自带的数据类型，好比str、list、dict没什么两样。io

　　　　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：event

class Person(object):
    pass

class Child(Person):                 # Child 继承 Person
    pass

May = Child()
Peter = Person()    

print(isinstance(May,Child))         # True
print(isinstance(May,Person))        # True
print(isinstance(Peter,Child))       # False
print(isinstance(Peter,Person))      # True
print(issubclass(Child,Person))      # True

　　Python 类的多态

　　　　在说明多态是什么以前，咱们在 Child 类中重写 print_title() 方法：若为male，print boy；若为female，print girl

 1 class Person(object):
 2     def __init__(self,name,sex):
 3         self.name = name
 4         self.sex = sex
 5         
 6     def print_title(self):
 7         if self.sex == "male":
 8             print("man")
 9         elif self.sex == "female":
10             print("woman")
11 
12 class Child(Person):                # Child 继承 Person
13     def print_title(self):
14         if self.sex == "male":
15             print("boy")
16         elif self.sex == "female":
17             print("girl")
18         
19 May = Child("May","female")
20 Peter = Person("Peter","male")
21 
22 print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex)
23 May.print_title()
24 Peter.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，咱们就得到了继承的另外一个好处：多态。

　　　　多态的好处就是，当咱们须要传入更多的子类，例如新增 Teenagers、Grownups 等时，咱们只须要继承 Person 类型就能够了，而print_title()方法既能够直不重写（即便用Person的），也能够重写一个特有的。这就是多态的意思。调用方只管调用，无论细节，而当咱们新增一种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）：容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

　　　　子类能够没有构造函数，表示同父类构造一致；子类也可重写构造函数；如今，咱们须要在子类 Child 中新增两个属性变量：mother 和 father，咱们能够构造以下（建议子类调用父类的构造方法，参见后续代码）：

 1 class Person(object):
 2     def __init__(self,name,sex):
 3     self.name = name
 4     self.sex = sex
 5 
 6 class Child(Person):                # Child 继承 Person
 7     def __init__(self,name,sex,mother,father):
 8         self.name = name
 9         self.sex = sex
10         self.mother = mother
11         self.father = father
12 
13 May = Child("May","female","April","June")
14 print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)

Person

　　　　若父类构造函数包含不少属性，子类仅需新增一、2个，会有很多冗余的代码，这边，子类可对父类的构造方法进行调用，参考以下：

 1 class Person(object):
 2     def __init__(self,name,sex):
 3         self.name = name
 4         self.sex = sex
 5 
 6 class Child(Person):                          # Child 继承 Person
 7     def __init__(self,name,sex,mother,father):
 8         Person.__init__(self,name,sex)        # 子类对父类的构造方法的调用
 9         self.mother = mother
10         self.father = father
11 
12 May = Child("May","female","April","June")
13 print(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，好比如今须要新建一个类 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，代码参考以下：

 1 class Person(object):
 2     def __init__(self,name,sex):
 3         self.name = name
 4         self.sex = sex
 5         
 6     def print_title(self):
 7         if self.sex == "male":
 8             print("man")
 9         elif self.sex == "female":
10             print("woman")
11             
12 class Child(Person):
13     pass
14 
15 class Baby(Child):
16     pass
17 
18 May = Baby("May","female")        # 继承上上层父类的属性
19 print(May.name,May.sex)            
20 May.print_title()                 # 可以使用上上层父类的方法
21 
22 
23 class Child(Person):                
24     def print_title(self):
25         if self.sex == "male":
26             print("boy")
27         elif self.sex == "female":
28             print("girl")
29             
30 class Baby(Child):
31     pass
32             
33 May = Baby("May","female")
34 May.print_title()                # 优先使用上层类的方法