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一、继承特性
1.什么是继承?
继承就是让类和类之间产生父子关系,子类可以拥有父类的静态属性和方法。
继承就是可以获取另外一个类中的静态属性和普通方法。(并非所有成员)
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。
2.继承中子类和父类的概念
父类:用于被继承的类,称之为父类,也叫做基类,或者超类。
子类:继承其他类的类,称之为子类,也叫做派生类。
3.继承的作用
提高代码的重用率
练习1:创建Dog类和Cat类,分别设置name,age属性和定义eat()、sleep()方法。
并且Dog类在定义一个look_door()方法,Cat类定义climb_tree()方法。
dog = Dog('京东狗', 8)
dog.eat() # 吃饭
dog.sleep() # 睡觉
dog.look_door() # 看门狗
cat = Cat('天猫', 13)
cat.eat() # 吃饭
cat.sleep() # 睡觉
cat.climb_tree() # 爬树
注意:我们发现Cat了和Dog类中有大量的重复代码。
练习2:使用继承方式,实现Dog类和Cat类重复代码的重用。
class Animal(object):
type = '动物'
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def eat(self):
print('吃饭')
def sleep(self):
print('睡觉')
class Dog(Animal):
def look_door(self):
print('看门狗')
class Cat:
def climb_tree(self):
print('爬树')
dog = Dog('京东狗', 8)
dog.eat() # 吃饭
dog.sleep() # 睡觉
dog.look_door() # 看门狗
print(dog.type) # 动物
cat = Cat('天猫', 13)
cat.eat() # 吃饭
cat.sleep() # 睡觉
cat.climb_tree() # 爬树
4. 查看继承的父类
格式:类名.__bases__
注意:
(1).python3中如果一个类没有继承任何类,默认继承object类。我们管这种类叫做新式类。
(2).object类,是python中的祖宗,所有的类都是从object类中继承下来的。
练习1:查看Cat类和Animal类继承的父类。
print(Dog.__bases__)
print(Animal.__bases__)
'''
(<class '__main__.Animal'>,)
(<class 'object'>,)
'''
5.方法的复写
子类中定义了和父类中相同的方法,我们叫做方法的复写(派生方法)。实例对象调用此方法 的时候就会调用自己类中的方法了。
练习1:定义一个Pig类继承上面的Animal类,重写父类中的eat方法
class Pig(Animal):
def eat(self):
print('吃猪饲料')
pig = Pig('荷兰猪', 3)
pig.eat() # 吃猪饲料
6.super()
子类和父类有相同的方法,如果子类想调用父类相同的的方法。可以使用super()方法。
在python3中,子类执行父类的方法也可以直接用super方法 --->super()
super默认省略了两个参数 第一个参数是类名,第二个参数是self。两个参数可以省略不传递例如 super(Student,self)
super()还可以从类的外部使用 需要传递类名(本类的名称)和对象名
例如 super(Student,student)
格式:
父类类名.方法名称(self) 或者 super().方法名称()或者super(本类类名,对象名)
练习1:子类调用自己的方法的时候同时调用父类的方法
class Dog(Animal):
def sleep(self):
# 方法一 父类.方法名(对象)
# Animal.eat(self)
# 方法二 super(子类,对象名).方法名()
super(Dog,dog).sleep()
print('去狗窝')
def look_door(self):
print('看门狗')
dog = Dog('哈巴狗',23)
dog.sleep()
'''
睡觉
去狗窝
'''
练习2:在类的外部调用super()
# 类外部调用super()
dog = Dog('哈巴狗', 23)
super(Dog, dog).sleep() # super(子类,对象名).方法名()
dog.sleep()
'''
睡觉
去狗窝
'''
7.__init__()方法
- 子类继承父类,如果子类不复写父类的__init__()方法,
创建子类对象的时候会自动调用父类__init__()方法。
- 子类继承父类,如果子类复写了父类的__init__()方法,
创建的子类对象的时候不会再调用父类的__init__() 方法。
- 注意:python要求复写父类的__init__()方法时,需要调用父类的__init__()
因为存在隐患,例如父类的初始化方法有参数,子类初始化无参数,子类再调用父类的参数的时候就会报错。
class Perpon:
def __init__(self,name):
print('person...')
self.name = name
class Student(Perpon):
def __init__(self):
print('student...')
student = Student()
print(student.name) # 报错
# 如果子类不复写父类的__init__()方法,就默认用父类的
# 如果复写,就值只用自己的,不建议使用
class Perpon:
def __init__(self):
print('person...')
class Student(Perpon):
def __init__(self):
# super().__init__()
print('student...')
student = Student() # student...
8. 派生属性
属性的覆盖(派生属性):子类也可以添加自己新的属性或者在自己这里重新定义这些属性(不会影响到父类),需要注意的是,一旦重新定义了自己的属性且与父类重名,那么调用新增的属性时,就以自己为准了(属性的覆盖)。
# 派生属性: 子类中自己添加的新属性
# 属性的覆盖: 子类和父类有相同属性,调用自己的
class Perpon:
num = 20
def __init__(self, name):
print('person...')
class Student(Perpon):
num = 10 # 把父类中的20覆盖
def __init__(self, name, age): # age 为派生属性
super().__init__(name)
self.name = name
self.age = age
print('student...')
def study(self):
print(super().num)
pass
student = Student('赵四', 23)
print(student.name) # person...
print(student.age)
print(student.num)
student.study()
'''
person...
student...
赵四
23
10
20
'''
9.私有属性私有方法在继承中的表现
父类中的私有方法和私有属性都是不能被子类继承下来的。
练习1:测试父类中的私有属性和私有方法是否能被继承下来
class Perpon:
num = 20
__num1 = 12
def __test1(self):
print('__test1....')
def test2(self):
print('test2...')
class Student(Perpon):
def test(self):
print('num...')
print(self.num)
# print(Student.__num1)
self.test2()
# self.__test1()
student = Student()
student.test()
student.test2()
# student.__test1() # 报错
'''
num...
20
test2...
test2...
'''
10.抽象类
之前我们定义了Person类实现了eat()、drink()方法,
每种人都会吃喝但是吃喝的地点不同,如果实现了方法体就浪费了。因此我们可以只定义eat()方法,不实现方法体,这种形式我们可以将方法定义为抽象方法,具有抽象方法的类就叫做抽象类。
抽象类是一个特殊的类,只能被继承,不能实例化,抽象类中可以有抽象方法和普通方法。
- 从实现角度来看,抽象类与普通类的不同之处在于:抽象类中有抽象方法,
- 该类不能被实例化,只能被继承,且子类必须实现抽象方法
- 抽象类中可以定义普通的方法。
- 抽象类也是定义规范。
- 使用抽象类,子类一般都是单继承。
1.定义抽象类
定义抽象类需要导入 abc模块。from abc import ABCMeta, abstractmethod
class Animal(metaclass=ABCMeta):
或者:
class Subject:
# 定义为抽象类
__metaclass__ = ABCMeta
2.定义抽象方法
抽象方法:只定义方法,不具体实现方法体。
在定义抽象方法时需要在前面加入:@abstractmethod
抽象方法不包含任何可实现的代码,因此其函数体通常使用pass。
# 抽象方法
@abstractmethod # 子类必须实现
def eat(self): pass
@abstractmethod
def sleep(self): pass
注意:子类继承了抽象类父类,子类必须实现父类的抽象方法。
练习1:定义一个Animal抽象类,定义eat()、sleep()抽象方法,定义两个子类
继承Animal抽象类。
class Animal(metaclass=ABCMeta):
# 抽象方法
@abstractmethod # 子类必须实现
def eat(self): pass
@abstractmethod
def sleep(self): pass
# 定义普通的方法
def play(self):
print('溜达...')
class Dog(Animal):
def eat(self):
print('吃骨头。。。')
def sleep(self):
print('默默地看门...')
dog = Dog()
dog.sleep() # 默默地看门...
dog.play() # 溜达...
二、多继承
一个子类可以继承多个父类,就是多继承,并且拥有所有父类的属性和方法。
例如 孩子会继承自己的父亲和母亲的特征。
1、语法
class 子类名(父类名1,父类名2…) : pass
class A(object):
num_a = 1
def test1(self):
print('A--test1')
def test2(self):
print('A--test2')
class B(object):
num_b = 2
def test3(self):
print('B--test3')
def test4(self):
print('B--test4')
class C(A, B):
def test5(self):
print('C--test5')
c = C()
c.test1() # A--test1
c.test2() # A--test2
c.test3() # B--test3
c.test4() # B--test4
print(c.num_a) # 1
print(c.num_b) # 2
c.test5() # C--test5
2、多继承注意事项
如果子类和父类有相同的方法,就会调用子类中的方法。
如果不同的父类中存在着相同的方法名称,子类对象调用的时候会调用哪个父类中的方法呢? Python会根据 MRO(method resolution order) 方法解析顺序列表进行查找。
提示:开发时,需要避免这种容易产生混淆的情况!--如果父类之间存在同名的属性和方法,应尽量避免使用多继承。
3、继承原理(钻石继承)
python到底是如何实现继承的,对于你定义的每一个类,python会计算出一个方法解析顺序(MRO)列表,这个MRO列表就是一个简单的所有基类的线性顺序列表,例如
print(C.mro()) # 查看查找顺序
输出:[<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'>]
为了实现继承,python会在MRO列表上从左到右开始查找基类,直到找到第一个匹配这个属性的类为止。
而这个MRO列表的构造是通过一个C3线性化算法来实现的。我们不去深究这个算法的数学原理,它实际上就是合并所有父类的MRO列表并遵循如下三条准则:
1.子类会先于父类被检查
2.多个父类会根据它们在列表中的顺序被检查
3.如果对下一个类存在两个合法的选择,选择第一个父类
class A(object):
def test(self):
print('A--test')
class B(A):
def test(self):
print('B--test')
class C(A):
def test(self):
print('C--test')
class D(B, C):
pass
d = D()
d.test()
print(D.mro())
'''
B--test
[<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]
'''
顺序:
注意:D类有两个选择,默认选择B类执行。
在Python2.3之前,MRO是基于深度优先算法的,自2.3开始使用C3算法广度优先,定义类时需要继承object,这样的类称为新式类,否则为旧式类
只有在python3中才有 __mro__ 和 mor() 方法。
4、多继承中super本质
不是直接查找父类,而是根据调用节点的广度优先顺序执行的。
练习1:创建A、B、C、D类,D类继承B,C类,B类继承A类,C类继承A类。
在每个方法中都调用super().func()方法,查看执行顺序。
class A(object):
def test(self):
print('A--test')
class B(A):
def test(self):
super().test()
print('B--test')
class C(A):
def test(self):
super().test()
print('C--test')
class D(B, C):
def test(self):
super().test()
print('D--test')
d = D()
d.test()
'''
A--test
C--test
B--test
D--test
'''
三、多态特性
多态就是不同子类对象调用父类的方法产生不同的结果。
练习2:使用不同的支付工具给商店支付钱。
# 使用不同的支付方式给商店付钱
import abc
class Pay(object):
@abc.abstractmethod
def pay(self, money): pass
class Alipay(Pay):
def pay(self, money):
print('支付宝到账{}'.format(money))
class ApplePay(Pay):
def pay(self, money):
print('苹果支付{}'.format(money))
class Person(object):
def consumption(self, pay, money):
pay.pay(money)
alipay = Alipay()
person = Person()
person.consumption(alipay, 1000) # 支付宝到账1000