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继承(面向对象) 2020-09-27 15:25:10
Python
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Anges黎梦

面向对象

任意存在的事物。世间万物皆对象。

类是封装对象的属性和行为的载体,具有相同属性和行为的一类实体被成为类。

面向对象程序设计的特点:

  • 封装 将对象的属性和行为,封装起来。
  • 继承 继承是实现重复利用的重要手段,子类通过继承复用父类的属性和行为的同时,又添加了子类特有的属性和行为
  • 多态 将父类对象应用于子类的特征,就是多态。

继承

派生类定义的语法如下所示:

class DerivedClassName(BaseClassName):
    <statement-1>
    .
    .
    .
    <statement-N>

名称 BaseClassName 必须定义于包含派生类定义的作用域中。

也允许用其他任意表达式代替基类名称所在的位置。

这有时也可能会用得上,例如,当基类定义在另一个模块中的时候:

class DerivedClassName(modname.BaseClassName):

派生类定义的执行过程与基类相同。

当构造类对象时,基类会被记住。

此信息将被用来解析属性引用:如果请求的属性在类中找不到,搜索将转往基类中进行查找。

如果基类本身也派生自其他某个类,则此规则将被递归地应用。

派生类的实例化没有任何特殊之处: DerivedClassName() 会创建该类的一个新实例。

方法引用将按以下方式解析:搜索相应的类属性,如有必要将按基类继承链逐步向下查找,如果产生了一个函数对象则方法引用就生效。

派生类可能会重写其基类的方法。

因为方法在调用同一对象的其他方法时没有特殊权限,所以调用同一基类中定义的另一方法的基类方法最终可能会调用覆盖它的派生类的方法。

在派生类中的重载方法实际上可能想要扩展而非简单地替换同名的基类方法。

有一种方式可以简单地直接调用基类方法:即调用 BaseClassName.methodname(self, arguments)。

有时这对客户端来说也是有用的。

Python有两个内置函数可被用于继承机制

  • 使用 isinstance() 来检查一个实例的类型: isinstance(obj, int) 仅会在 obj.class 为 int 或某个派生自 int 的类时为 True。

  • 使用 issubclass() 来检查类的继承关系: issubclass(bool, int) 为 True因为 bool 是 int 的子类。 但是issubclass(float, int) 为 False因为 float 不是 int 的子类。

多重继承

Python 也支持一种多重继承。 带有多个基类的类定义语句如下所示:

class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):
    <statement-1>
    .
    .
    .
    <statement-N>

对于多数应用来说,在最简单的情况下,你可以认为搜索从父类所继承属性的操作是深度优先、从左至右的,当层次结构中存在重叠时不会在同一个类中搜索两次。

因此,如果某一属性在 DerivedClassName 中未找到,则会到 Base1 中搜索它,然后(递归地)到 Base1 的基类中搜索,如果在那里未找到,再到 Base2 中搜索,依此类推。

真实情况比这个更复杂一些;方法解析顺序会动态改变以支持对 super() 的协同调用。

这种方式在某些其他多重继承型语言中被称为后续方法调用,它比单继承型语言中的 super 调用更强大。

动态改变顺序是有必要的,因为所有多重继承的情况都会显示出一个或更多的菱形关联(即至少有一个父类可通过多条路径被最底层类所访问)。

例如,所有类都是继承自 object因此任何多重继承的情况都提供了一条以上的路径可以通向 object。

为了确保基类不会被访问一次以上,动态算法会用一种特殊方式将搜索顺序线性化, 保留每个类所指定的从左至右的顺序,只调用每个父类一次,

并且保持单调(即一个类可以被子类化而不影响其父类的优先顺序)。 总而言之,这些特性使得设计具有多重继承的可靠且可扩展的类成为可能。

示例

# 定义一个父类
class Fruit:
    color = "绿色"
    def harvest(self, color):
        print("水果是:"+color + "的")
        print("水果原来的颜色是:"+self.color)
    def end(self):
        print("水果成熟了。")
# 定义一个子类  
class Orange(Fruit):
    color = "橙色"    # 重写父类中的属性
    def __init__(self):
        print("我是橘子")
    def harvest(self, color):   # 子类重写父类中的方法
        self.end()  直接调用父类中的方法
        print("橘子是:"+color + "的")
        print("橘子原来的颜色是:"+self.color)   # 子类使用父类中的属性

Fruit().harvest("红色")
Orange().harvest("黄色")
# 如果在子类中定义__init__方法则不会自动调用父类的__init__方法。
class Fruit:
    def __init__(self, color = "绿色"):
        self.color = color
    def harvest(self):
        print("水果原来的颜色是:"+self.color)
# 定义一个子类  
class Orange(Fruit):
    def __init__(self):
        print("我是橘子")
        super().__init__()  # 子类中使用父类中的init必须要添加super()
    def end(self):
        print("水果成熟了。")

Orange().end() # AttributeError: 'Orange' object has no attribute 'color'