Python類的繼承和多態(tài)代碼詳解
Python類的繼承
在OOP(ObjectOrientedProgramming)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(Baseclass、Superclass)。
我們先來定義一個(gè)classPerson,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),printman;當(dāng)sex是female時(shí),printwoman。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classsubclass_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)。
繼承還可以一級一級地繼承下來,就好比從爺爺?shù)桨职帧⒃俚絻鹤舆@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,我們在Child類中重寫print_title()方法:若為male,printboy;若為female,printgirl
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:
對擴(kuò)展開放(Openforextension):允許子類重寫方法函數(shù)
對修改封閉(Closedformodification):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) Person
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),會有不少冗余的代碼,這邊,子類可對父類的構(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
總結(jié)
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