詳析Python面向對象中的繼承
一 單繼承
類繼承作為python的三大特性之一，在我們學習python的時候是必不可少的。使用類繼承，能夠大大減少重復代碼的編寫?，F(xiàn)來記錄下，python中關于類繼承的一些知識點。
類的繼承有單繼承，多層繼承以及多重繼承，先來看看單繼承。
1. 繼承的基本語法格式如下
#類繼承語法格式，B類繼承A類 class A(): ? ? 類屬性 ? ? 類方法 ? ? ... class B(A): ? ? 類屬性 ? ? 類方法 ? ? ...
單繼承的話一般類A是沒有繼承其他派生類的，只繼承了基類。因為在python新式類中，一個類會默認去繼承基類object的，基類object是頂級類。
2. 查看類繼承情況
class Father():
? ? #這是父類
? ? name1 = 'father_name'
? ? age1 = 'father_age'
? ? def father_method(self):
? ? ? ? print('我是父親')
class Son(Father):
? ? #這是子類
? ? name2 = 'son_name'
? ? age2 = 'son_age'
? ? def son_method(self):
? ? ? ? print('我是孩子')
if __name__ == '__main__':
? ? A = Father()
? ? B = Son()
? ? #單繼承
? ? print(B.__class__.__mro__)
? ? #或者Son.mro()
? ? print(Son.mro())如上：我們定義了一個父類Father,一個子類Son，并且子類Son繼承父類Father，它們都有自己的屬性和方法。我們可以通過打印B.__ class__.__mro __ 或者Son.mro()來查看Son類的繼承情況，如下：
>>> (<class '__main__.Son'>, <class '__main__.Father'>, <class 'object'>) [<class '__main__.Son'>, <class '__main__.Father'>, <class 'object'>]
可以看到，Son類確實繼承了Father類，并且繼承基類object。
3. 繼承中的屬性和方法
如果一個類繼承了另外一個類，那么這個類是可以調用其繼承類的屬性和方法的(子類可以調用父類的屬性和方法)，如下
class Father():
? ? #這是父類
? ? name1 = 'father_name'
? ? age1 = 'father_age'
? ? def father_method(self):
? ? ? ? print('我是父親')
class Son(Father):
? ? #這是子類
? ? name2 = 'son_name'
? ? age2 = 'son_age'
? ? def son_method(self):
? ? ? ? print('我是孩子')
? ? def fun1(self):
? ? ? ? #調用父類屬性和方法
? ? ? ? print(self.age1, self.name1)
? ? ? ? self.father_method()
if __name__ == '__main__':
? ? A = Father()
? ? B = Son()
? ? #單繼承
? ? # print(B.__class__.__mro__)
? ? B.fun1()結果如下：
>>>
father_age father_name
我是父親
當子類中的屬性名方法名和父類中的屬性名方法名同名時，在該子類中會覆蓋父類的屬性名和方法名(重寫)。
class Father():
? ? #這是父類
? ? name1 = 'father_name'
? ? age1 = 'father_age'
? ? def father_method(self):
? ? ? ? print('我是父親')
class Son(Father):
? ? #這是子類
? ? name1 = 'son_name'
? ? age1 = 'son_age'
? ? def son_method(self):
? ? ? ? print('我是孩子')
? ? def father_method(self):
? ? ? ? #和父類方法同名，將以子類方法為準
? ? ? ? print("與父類方法同名，但是我是子類")
? ? def son_fun1(self):
? ? ? ? #調用父類屬性
? ? ? ? print("子類屬性和父類屬性同名，以子類為準：", self.name1, self.age1)
if __name__ == '__main__':
? ? A = Father()
? ? B = Son()
? ? #單繼承
? ? # print(B.__class__.__mro__)
? ? B.father_method()
? ? B.son_fun1()輸出如下：
>>>
與父類方法同名，但是我是子類
子類屬性和父類屬性同名，以子類為準： son_name son_age
4. 初始化函數(shù)__init__（）和 super
上面寫的子類和父類都是不需要傳參數(shù)的，而當我們需要給類傳參數(shù)時，往往都是要初始化的，下面來看看子類繼承父類時，參數(shù)初始化的幾種情況。
子類無新增參數(shù)：
class Father(): ? ? #父類 ? ? def __init__(self, name='張三', age=23): ? ? ? ? self.name = name ? ? ? ? self.age = age class Son(Father): ? ? #子類 ? ? def son_fun1(self): ? ? ? ? print(self.name, self.age) if __name__ == '__main__': ? ? B = Son() ? ? B.son_fun1()
輸出：
>>>
張三 23
如上，在子類無新增參數(shù)時，無需進行__init__ 初始化，直接調用父類的對象屬性即可。因為子類Son是繼承自父類Father的，所以在調用時會首先去調父類的__init__ 進行初始化
子類有新增參數(shù)：
當子類有新增參數(shù)時，該怎么初始化呢？先來看看這個對不對
class Father(): ? ? #父類 ? ? def __init__(self, name='張三', age=23): ? ? ? ? self.name = name ? ? ? ? self.age = age class Son(Father): ? ? #子類 ? ? def __init__(self, height): ? ? ? ? self.height = height ? ? def son_fun1(self): ? ? ? ? print(self.height) ? ? ? ? print(self.name, self.age) if __name__ == '__main__': ? ? B = Son(170) ? ? B.son_fun1()
輸出：
>>>
AttributeError: 'Son' object has no attribute 'name'
170
上面子類Son新增了一個height參數(shù)，然后用__init__ 進行初始化。但是從輸出結果可以看出，height參數(shù)是正常打印的，打印name和age參數(shù)時就報錯：子類Son沒有屬性’name’，因為這個時候就不會去調用父類的__init__ 進行初始化，而是直接調用子類中的__init__ 進行初始化，這時，子類初始化就會覆蓋掉父類的__init__ 初始化，從而報錯。
正確的初始化有兩種方法，如下：
#方法1
def __init__(self, 父類參數(shù)1, 父類參數(shù)2, ..., 子類參數(shù)1, 子類參數(shù)2, ...)
?? ?父類名.__init__(self, 父類參數(shù)1, 父類參數(shù)2, ...)
?? ?self.子類屬性 = 子類屬性
class Father():
? ? #父類
? ? def __init__(self, name='張三', age=23):
? ? ? ? self.name = name
? ? ? ? self.age = age
class Son(Father):
? ? #子類
? ? def __init__(self, name, age, height):
? ? ? ? #方法1
? ? ? ? Father.__init__(self, name, age)
? ? ? ? self.height = height
? ? def son_fun1(self):
? ? ? ? print(self.height)
? ? ? ? print(self.name, self.age)
if __name__ == '__main__':
? ? B = Son('李四', 24, 170)
? ? B.son_fun1()>>>
175
李四 24
從結果可以看出，調用父類初始化后，結果就正常輸出。這是在子類__init__初始化的時候，調用了Father.__ init __(self, name, age)對父類對象屬性進行了初始化。
現(xiàn)在來看看另外一個初始化方法super（）初始化，不過使用super（）的時候要注意python的版本，因為python2和python3的使用是不同的，如下
#方法2
def __init__(self, 父類參數(shù)1, 父類參數(shù)2, ..., 子類參數(shù)1, 子類參數(shù)2, ...):?
? ? #python2的super初始化
? ? super(子類名, self).__init__(父類類參數(shù)1, 父類參數(shù)2, ...)
? ? self.子類屬性 = 子類屬性
? ? #python3的super初始化
? ? super().__init__(父類類參數(shù)1, 父類參數(shù)2, ...)
? ? self.子類屬性 = 子類屬性
class Father():
? ? #父類
? ? def __init__(self, name='張三', age=23):
? ? ? ? self.name = name
? ? ? ? self.age = age
class Son(Father):
? ? #子類
? ? def __init__(self, name, age, height):
? ? ? ? #方法2
? ? ? ? #python2的super初始化
? ? ? ? super(Son, self).__init__(name, age)
? ? ? ? self.height = height
? ? ? ? #python3的super初始化
? ? ? ? # super().__init__(name, age)
? ? ? ? #或者 super(Son, self).__init__(name, age)
? ? ? ??
? ? def son_fun1(self):
? ? ? ? print(self.height)
? ? ? ? print(self.name, self.age)
if __name__ == '__main__':
? ? B = Son('李四', 24, 175)
? ? B.son_fun1()結果：
>>>
175
李四 24
上面使用的是super(Son, self).__ init __ (name, age) 來對父類對象屬性進行初始化。不過這是要區(qū)分python版本的，在python3中使用super(Son, self).__ init__(name, age)或者super().__ init__(name, age)都是可以的，但是在python2的版本中，要使用super(Son, self).__ init__(name, age)來進行初始化，而且父類必須繼承object,否則就會報錯。
二 多層繼承
上面的記錄的是單繼承，現(xiàn)在來看看多層繼承。多層繼承：子類繼承自多個父類，父類只繼承自object頂級類。
class Father():
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter father")
? ? ? ? print("leave father")
? ? def fun(self):
? ? ? ? print("這是father")
class Mother():
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter mother")
? ? ? ? print("leave mother")
? ? def fun(self):
? ? ? ? print("這是mather")
class Son(Father, Mother):
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter son")
? ? ? ? super().__init__()
? ? ? ? print("leave son")
if __name__ == '__main__':
? ? B = Son()
? ? B.fun()
? ? print(Son.mro())輸出：
>>>
enter son
enter father
leave father
leave son
這是father
繼承關系：
[<class '__main__.Son'>, <class '__main__.Father'>, <class '__main__.Mother'>, <class 'object'>]
這里有兩個父類Father，Mother,一個子類Son，子類Son繼承了類Father和Mother，繼承順序是Father在前，Mother在后。從上面輸出結果來看，子類初始化過程是先進入子類Son的 __ init __方法，其次調用super(). __init __()進行父類對象屬性初始化，最后初始化完成。
從結果可以知道上面super初始化調用的是父類Father的 __ init __方法。
。也可以看出，類Father和類Mother都有一個fun方法（同名），但在子類調用時調的是父類father的fun方法。這是為什么呢？
這里就涉及到super的繼承機制，即super會根據(jù)MRO機制，從左到右依次調用父類的屬性和方法, 當父類中有同屬性名，同方法名時，以靠左的那個父類為準。
下面我們把Father和Mother位置換一下，如下：
class Father():
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter father")
? ? ? ? print("leave father")
? ? def fun(self):
? ? ? ? print("這是father")
class Mother():
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter mother")
? ? ? ? print("leave mother")
? ? def fun(self):
? ? ? ? print("這是mather")
class Son(Mother, Father):#這里變動，變換Father和Mother的位置
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter son")
? ? ? ? super().__init__()
? ? ? ? print("leave son")
if __name__ == '__main__':
? ? B = Son()
? ? B.fun()
? ? print(Son.mro())結果：
>>>
enter son
enter mother
leave mother
leave son
這是mather
[<class '__main__.Son'>, <class '__main__.Mother'>, <class '__main__.Father'>, <class 'object'>]
繼承關系：
>>>
[<class '__main__.Son'>, <class '__main__.Mother'>, <class '__main__.Father'>, <class 'object'>]
可以看出，當Mother在前時，調用的就是類Mather的初始化方法和fun方法。所以在多層繼承時，一定要注意父類的位置順序。
三 多重繼承
其實super的產生就是用來解決多重繼承問題的，什么是多重繼承呢？即，子類繼承多個父類，而父類又繼承自其它相同的類，這種又被稱為菱形繼承或者磚石繼承，
如下：
A
/ \
/ \
B C
\ /
\ /
D
先來看看如下的一個菱形繼承：
class A():
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter A")
? ? ? ? print("leave A")
class B(A):
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter B")
? ? ? ? # super().__init__()
? ? ? ? A.__init__(self)
? ? ? ? print("leave B")
class C(A):
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter C")
? ? ? ? # super().__init__()
? ? ? ? A.__init__(self)
? ? ? ? print("leave C")
class D(B, C):
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter D")
? ? ? ? B.__init__(self)
? ? ? ? C.__init__(self)
? ? ? ? # super().__init__()
? ? ? ? print("leave D")
if __name__ == '__main__':
? ? d = D()輸出結果：
>>>
enter D
enter B
enter A
leave A
leave B
enter C
enter A
leave A
leave C
leave D
[<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]
上面用的是父類名. __ init__ () 來進行子類初始化的，但是從結果來看，類A的初始化方法是被執(zhí)行了兩次的，一次是類B的調用，一次是類C的調用。也可以看出子類D的初始化 __ init __ 調用了B.__ init __() 和C. __init __() ?，F(xiàn)在D類繼承的父類只有B和C，但是當代碼比較復雜，繼承的類比較多時，就得的一個一個寫，如果類B和類C也是繼承自多個類，那它們的初始化方法也得重新寫，這樣就比較繁瑣，也容易出錯。
下面來使用super初始化父類看看：
class A():
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter A")
? ? ? ? print("leave A")
class B(A):
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter B")
? ? ? ? super().__init__()
? ? ? ? print("leave B")
class C(A):
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter C")
? ? ? ? super().__init__()
? ? ? ? print("leave C")
class D(B, C):
? ? def __init__(self):
? ? ? ? print("enter D")
? ? ? ? super().__init__()
? ? ? ? print("leave D")
if __name__ == '__main__':
? ? d = D()
? ? print(D.mro())輸出結果：
enter D
enter B
enter C
enter A
leave A
leave C
leave B
leave D
[<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]
可以看到輸出結果是不一樣的，類A的初始化只執(zhí)行了一次，而且當D類有新增父類時，初始化方法也不用動，從而避免重寫初始化方法出錯，代碼也變得整潔。
這里還是和super的繼承機制有關，上面說過當子類繼承自多個父類時，super會根據(jù)MRO機制，從左到右依次調用父類的屬性和方法,而且使用super初始化父類時，會一次性初始化所有的父類，所以上面的類A初始化方法不會被調用兩次。
所以在類的多重繼承中，一般建議使用super來初始化父類對象屬性。
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