Python面向?qū)ο缶幊讨^承與多態(tài)詳解

Python面向?qū)ο缶幊讨^承與多態(tài)詳解

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本文實(shí)例講述了Python面向?qū)ο缶幊讨^承與多態(tài)。分享給大家供大家參考，具體如下：

Python 類的繼承

在OOP（Object Oriented Programming）程序設(shè)計(jì)中，當(dāng)我們定義一個(gè)class的時(shí)候，可以從某個(gè)現(xiàn)有的class 繼承，新的class稱為子類（Subclass），而被繼承的class稱為基類、父類或超類（Base class、Super class）。

我們先來定義一個(gè)class Person，表示人，定義屬性變量 name 及 sex （姓名和性別）；

定義一個(gè)方法print_title()：當(dāng)sex是male時(shí)，print man；當(dāng)sex 是female時(shí)，print woman。參考如下代碼：

class Person(object):

def __init__(self,name,sex):

self.name = name

self.sex = sex

def print_title(self):

if self.sex == "male":

print("man")

elif self.sex == "female":

print("woman")

class Child(Person): # Child 繼承 Person

pass

May = Child("May","female")

Peter = Person("Peter","male")

print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex) # 子類繼承父類方法及屬性

May.print_title()

Peter.print_title()

而我們編寫 Child 類，完全可以繼承 Person 類（Child 就是 Person）；使用 class subclass_name(baseclass_name) 來表示繼承；

繼承有什么好處？最大的好處是子類獲得了父類的全部屬性及功能。如下 Child 類就可以直接使用父類的 print_title() 方法

實(shí)例化Child的時(shí)候，子類繼承了父類的構(gòu)造函數(shù)，就需要提供父類Person要求的兩個(gè)屬性變量 name 及 sex：

在繼承關(guān)系中，如果一個(gè)實(shí)例的數(shù)據(jù)類型是某個(gè)子類，那它也可以被看做是父類（May 既是 Child 又是 Person）。但是，反過來就不行（Peter 僅是 Person，而不是Child）。

繼承還可以一級(jí)一級(jí)地繼承下來，就好比從爺爺?shù)桨职?、再到兒子這樣的關(guān)系。而任何類，最終都可以追溯到根類object，這些繼承關(guān)系看上去就像一顆倒著的樹。比如如下的繼承樹：

isinstance() 及 issubclass()

Python 與其他語言不同點(diǎn)在于，當(dāng)我們定義一個(gè) class 的時(shí)候，我們實(shí)際上就定義了一種數(shù)據(jù)類型。我們定義的數(shù)據(jù)類型和Python自帶的數(shù)據(jù)類型，比如str、list、dict沒什么兩樣。

Python 有兩個(gè)判斷繼承的函數(shù)：isinstance() 用于檢查實(shí)例類型；issubclass() 用于檢查類繼承。參見下方示例：

class Person(object):

pass

class Child(Person): # Child 繼承 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 類的多態(tài)

在說明多態(tài)是什么之前，我們?cè)?Child 類中重寫 print_title() 方法：若為male，print boy；若為female，print girl

class Person(object):

def __init__(self,name,sex):

self.name = name

self.sex = sex

def print_title(self):

if self.sex == "male":

print("man")

elif self.sex == "female":

print("woman")

class Child(Person): # Child 繼承 Person

def print_title(self):

if self.sex == "male":

print("boy")

elif self.sex == "female":

print("girl")

May = Child("May","female")

Peter = Person("Peter","male")

print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex)

May.print_title()

Peter.print_title()

當(dāng)子類和父類都存在相同的 print_title()方法時(shí)，子類的 print_title() 覆蓋了父類的 print_title()，在代碼運(yùn)行時(shí)，會(huì)調(diào)用子類的 print_title()

這樣，我們就獲得了繼承的另一個(gè)好處：多態(tài)。

多態(tài)的好處就是，當(dāng)我們需要傳入更多的子類，例如新增 Teenagers、Grownups 等時(shí)，我們只需要繼承 Person 類型就可以了，而print_title()方法既可以直不重寫（即使用Person的），也可以重寫一個(gè)特有的。這就是多態(tài)的意思。調(diào)用方只管調(diào)用，不管細(xì)節(jié)，而當(dāng)我們新增一種Person的子類時(shí)，只要確保新方法編寫正確，而不用管原來的代碼。這就是著名的“開閉”原則：

對(duì)擴(kuò)展開放（Open for extension）：允許子類重寫方法函數(shù)

對(duì)修改封閉（Closed for modification）：不重寫，直接繼承父類方法函數(shù)

子類重寫構(gòu)造函數(shù)

子類可以沒有構(gòu)造函數(shù)，表示同父類構(gòu)造一致；子類也可重寫構(gòu)造函數(shù)；現(xiàn)在，我們需要在子類 Child 中新增兩個(gè)屬性變量：mother 和 father，我們可以構(gòu)造如下（建議子類調(diào)用父類的構(gòu)造方法，參見后續(xù)代碼）：

class Person(object):

def __init__(self,name,sex):

self.name = name

self.sex = sex

class Child(Person): # Child 繼承 Person

def __init__(self,name,sex,mother,father):

self.name = name

self.sex = sex

self.mother = mother

self.father = father

May = Child("May","female","April","June")

print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)

若父類構(gòu)造函數(shù)包含很多屬性，子類僅需新增1、2個(gè)，會(huì)有不少冗余的代碼，這邊，子類可對(duì)父類的構(gòu)造方法進(jìn)行調(diào)用，參考如下：

class Person(object):

def __init__(self,name,sex):

self.name = name

self.sex = sex

class Child(Person): # Child 繼承 Person

def __init__(self,name,sex,mother,father):

Person.__init__(self,name,sex) # 子類對(duì)父類的構(gòu)造方法的調(diào)用

self.mother = mother

self.father = father

May = Child("May","female","April","June")

print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)

多重繼承

多重繼承的概念應(yīng)該比較好理解，比如現(xiàn)在需要新建一個(gè)類 baby 繼承 Child ， 可繼承父類及父類上層類的屬性及方法，優(yōu)先使用層類近的方法，代碼參考如下：

class Person(object):

def __init__(self,name,sex):

self.name = name

self.sex = sex

def print_title(self):

if self.sex == "male":

print("man")

elif self.sex == "female":

print("woman")

class Child(Person):

pass

class Baby(Child):

pass

May = Baby("May","female") # 繼承上上層父類的屬性

print(May.name,May.sex)

May.print_title() # 可使用上上層父類的方法

class Child(Person):

def print_title(self):

if self.sex == "male":

print("boy")

elif self.sex == "female":

print("girl")

class Baby(Child):

pass

May = Baby("May","female")

May.print_title() # 優(yōu)先使用上層類的方法

Python類的繼承與多態(tài)詳細(xì)介紹

類(Class): 用來描述具有相同的屬性和方法的對(duì)象的集合。

類變量：類變量在整個(gè)實(shí)例化的對(duì)象中是公用的。類變量定義在類中且在函數(shù)體之外。類變量通常不作為實(shí)例變量使用。

類有一個(gè)名為 __init__() 的特殊方法（構(gòu)造方法），該方法在類實(shí)例化時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)用

self:self 代表的是類的實(shí)例，代表當(dāng)前對(duì)象的地址，而 self.class 則指向類。

類調(diào)用 Car.weight

實(shí)例化 car01=Car(5)

實(shí)例對(duì)象調(diào)用 car01.weght

我們?cè)跇?gòu)造類時(shí)，Python3默認(rèn)我們繼承了object這個(gè)基類，我個(gè)人理解object就是個(gè)空的類，可以不用管為何要在括號(hào)中寫上object，這是Python3的特性，在python2中如果你沒有寫object的話不會(huì)默認(rèn)繼承了object這個(gè)基類。

同樣的我們自己希望繼承的父類只需要把objetc改為我們自己定義的類名即可。子類中可以擁有父類中所有的公有屬性和方法，但是可以通過在變量名前加下劃線使其變?yōu)樗接?，這樣子類就不可以訪問父類中的成員了。

以下三個(gè)公交車類的父類均為客車類，我們可以寫一個(gè)funcs方法使得每次調(diào)用funcs方法時(shí)，傳入不同的對(duì)象以執(zhí)行不同的func方法，具體實(shí)現(xiàn)如下：

主函數(shù) ：

可以看到，我將小 汽車 實(shí)例化為帶有重量為5t的一個(gè)具體對(duì)象，將客車實(shí)例化為帶有重量為20t的一個(gè)具體對(duì)象，將三個(gè)公交車實(shí)例化為帶有重量為15t的一個(gè)具體對(duì)象.

如上圖所示，我每次在調(diào)用funcs方法時(shí)都傳入了一個(gè)實(shí)例化對(duì)象，funcs根據(jù)不同的對(duì)象執(zhí)行相應(yīng)的內(nèi)部方法。

Python中繼承的理解與運(yùn)用？

9.5. 繼承

當(dāng)然，如果一種語言不支持繼承就，“類”就沒有什么意義。派生類的定義如下所示:

class DerivedClassName(BaseClassName):

命名 BaseClassName （示例中的基類名）必須與派生類定義在一個(gè)作用域內(nèi)。除了類，還可以用表達(dá)式，基類定義在另一個(gè)模塊中時(shí)這一點(diǎn)非常有用:

class DerivedClassName(modname.BaseClassName):

派生類定義的執(zhí)行過程和基類是一樣的。構(gòu)造派生類對(duì)象時(shí)，就記住了基類。這在解析屬性引用的時(shí)候尤其有用：如果在類中找不到請(qǐng)求調(diào)用的屬性，就搜索基類。如果基類是由別的類派生而來，這個(gè)規(guī)則會(huì)遞歸的應(yīng)用上去。

派生類的實(shí)例化沒有什么特殊之處： DerivedClassName() （示列中的派生類）創(chuàng)建一個(gè)新的類實(shí)例。方法引用按如下規(guī)則解析：搜索對(duì)應(yīng)的類屬性，必要時(shí)沿基類鏈逐級(jí)搜索，如果找到了函數(shù)對(duì)象這個(gè)方法引用就是合法的。

派生類可能會(huì)覆蓋其基類的方法。因?yàn)榉椒ㄕ{(diào)用同一個(gè)對(duì)象中的其它方法時(shí)沒有特權(quán)，基類的方法調(diào)用同一個(gè)基類的方法時(shí)，可能實(shí)際上最終調(diào)用了派生類中的覆蓋方法。（對(duì)于 C++ 程序員來說，Python 中的所有方法本質(zhì)上都是 虛 方法。）

派生類中的覆蓋方法可能是想要擴(kuò)充而不是簡單的替代基類中的重名方法。有一個(gè)簡單的方法可以直接調(diào)用基類方法，只要調(diào)用： BaseClassName.methodname(self, arguments)。有時(shí)這對(duì)于客戶也很有用。（要注意只有 BaseClassName 在同一全局作用域定義或?qū)霑r(shí)才能這樣用。）

Python 有兩個(gè)用于繼承的函數(shù)：

函數(shù) isinstance() 用于檢查實(shí)例類型： isinstance(obj, int) 只有在 obj.__class__ 是 int 或其它從 int 繼承的類型

函數(shù) issubclass() 用于檢查類繼承： issubclass(bool, int) 為 True，因?yàn)?bool 是 int 的子類。

然而， issubclass(float, int) 為 False，因?yàn)?float 不是 int 的子類。

說說 Python 的繼承

如果要編寫的類是另一個(gè)類的特殊版本時(shí)，那么就可以使用繼承 。原有的類稱為父類 ， 新類稱為子類 。 子類繼承了父類的所有屬性和方法， 同時(shí)子類還可以自定義自己的屬性和方法。

定義子類的實(shí)例時(shí)， 可以通過 子類的 __init__() 方法，給父類的所有屬性賦值。

假設(shè)有這樣的一個(gè) User 類：

接著，我們定義一個(gè) Admin 類，讓它繼承 User 類：

運(yùn)行結(jié)果：

super() 是一個(gè)特殊函數(shù)， 它會(huì)把父類和子類關(guān)聯(lián)起來。因?yàn)楦割愐卜Q為超類 （ superclass），所以這個(gè)函數(shù)叫做 super。接著調(diào)用父類的 __init__() 方法， 讓子類包含父類的所有屬性。

子類除了擁有繼承父類而來的屬性和方法之外，還可以自定義子類自己的屬性和方法。

一般情況下，管理員賬號(hào)比普通賬號(hào)，擁有更高級(jí)別的權(quán)限。因此，我們?yōu)?Admin 定義一個(gè)有別于 User 的 privileges 屬性，并定義一個(gè) “打印擁有的權(quán)限” 的新方法：

運(yùn)行結(jié)果：

對(duì)于繼承而來的父類方法， 如果它不符合子類所期望的行為，那么就可以對(duì)其重寫。 只要在子類中定義一個(gè)與父類同名的方法，即可實(shí)現(xiàn)重寫。

User 本身定義了一個(gè) “是否驗(yàn)證通過” 的方法，Admin 是管理員，所以需要在打印日志中特別標(biāo)注出來，這時(shí)就需要重寫父類定義的方法：

運(yùn)行結(jié)果：

通過重寫父類方法， 我們就可以讓子類即可以保留或改寫從父類取其精華，棄其“糟粕”啦。

當(dāng)實(shí)體越來越復(fù)雜，對(duì)應(yīng)的類變得越來越大時(shí)， 我們可以將這個(gè)大型類拆分成多個(gè)可協(xié)同工作的小類。

比如，賬號(hào)權(quán)限，其實(shí)即使是普通賬號(hào)也是有某些權(quán)限的。所以我們把權(quán)限定義為一個(gè)類，然后在 Admin 中使用它：

網(wǎng)頁標(biāo)題：python繼承函數(shù) python類的繼承機(jī)制
文章URL：http://jinyejixie.com/article34/dosdsse.html

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