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Python面向对象编程之继承与多态详解
Python面向对象编程之继承与多态详解
本文实例讲述了Python面向对象编程之继承与多态。分享给大家供大家参考,具体如下:
Python 类的继承
在OOP(Object Oriented Programming)程序设计中,当我们定义一个class的时候,可以从某个现有的class 继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类、父类或超类(Base class、Super class)。
我们先来定义一个class Person,表示人,定义属性变量 name 及 sex (姓名和性别);
定义一个方法print_title():当sex是male时,print man;当sex 是female时,print woman。参考如下代码:
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 继承 Person
pass
May = Child("May","female")
Peter = Person("Peter","male")
print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex) # 子类继承父类方法及属性
May.print_title()
Peter.print_title()
而我们编写 Child 类,完全可以继承 Person 类(Child 就是 Person);使用 class subclass_name(baseclass_name) 来表示继承;
继承有什么好处?最大的好处是子类获得了父类的全部属性及功能。如下 Child 类就可以直接使用父类的 print_title() 方法
实例化Child的时候,子类继承了父类的构造函数,就需要提供父类Person要求的两个属性变量 name 及 sex:
在继承关系中,如果一个实例的数据类型是某个子类,那它也可以被看做是父类(May 既是 Child 又是 Person)。但是,反过来就不行(Peter 仅是 Person,而不是Child)。
继承还可以一级一级地继承下来,就好比从爷爷到爸爸、再到儿子这样的关系。而任何类,最终都可以追溯到根类object,这些继承关系看上去就像一颗倒着的树。比如如下的继承树:
isinstance() 及 issubclass()
Python 与其他语言不同点在于,当我们定义一个 class 的时候,我们实际上就定义了一种数据类型。我们定义的数据类型和Python自带的数据类型,比如str、list、dict没什么两样。
Python 有两个判断继承的函数:isinstance() 用于检查实例类型;issubclass() 用于检查类继承。参见下方示例:
class Person(object):
pass
class Child(Person): # Child 继承 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 类的多态
在说明多态是什么之前,我们在 Child 类中重写 print_title() 方法:若为male,print boy;若为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 继承 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()
当子类和父类都存在相同的 print_title()方法时,子类的 print_title() 覆盖了父类的 print_title(),在代码运行时,会调用子类的 print_title()
这样,我们就获得了继承的另一个好处:多态。
多态的好处就是,当我们需要传入更多的子类,例如新增 Teenagers、Grownups 等时,我们只需要继承 Person 类型就可以了,而print_title()方法既可以直不重写(即使用Person的),也可以重写一个特有的。这就是多态的意思。调用方只管调用,不管细节,而当我们新增一种Person的子类时,只要确保新方法编写正确,而不用管原来的代码。这就是著名的“开闭”原则:
对扩展开放(Open for extension):允许子类重写方法函数
对修改封闭(Closed for modification):不重写,直接继承父类方法函数
子类重写构造函数
子类可以没有构造函数,表示同父类构造一致;子类也可重写构造函数;现在,我们需要在子类 Child 中新增两个属性变量:mother 和 father,我们可以构造如下(建议子类调用父类的构造方法,参见后续代码):
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
class Child(Person): # Child 继承 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)
若父类构造函数包含很多属性,子类仅需新增1、2个,会有不少冗余的代码,这边,子类可对父类的构造方法进行调用,参考如下:
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
class Child(Person): # Child 继承 Person
def __init__(self,name,sex,mother,father):
Person.__init__(self,name,sex) # 子类对父类的构造方法的调用
self.mother = mother
self.father = father
May = Child("May","female","April","June")
print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)
多重继承
多重继承的概念应该比较好理解,比如现在需要新建一个类 baby 继承 Child , 可继承父类及父类上层类的属性及方法,优先使用层类近的方法,代码参考如下:
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") # 继承上上层父类的属性
print(May.name,May.sex)
May.print_title() # 可使用上上层父类的方法
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() # 优先使用上层类的方法
Python 面向对象的核心概念汇总
1)、将公共的属性和方法放到父类中,自己只考虑特有的属性和方法。
2)、覆盖父类的方法即重写父类方法,在运行中只会调用子类中重写的方法不用调用父类中的方法。
3)、子类拥有一个父类叫作单继承,子类可以拥有多个父类,并且具有所有父类的属性和方法。
1)、指的是为不同的基础形态(数据类型)提供着接口的能力,接口指的是函数和方法。
2)、顾名思义,多态就是多种表现形态的意思,它是一种机制,一种能力,而非某个关键词。它在类的继承中得以实现,在类的方法调用中得以体现。
3)、多态意味着变量并不知道引用的对象是什么,根据引用对象的不同表现不同的行为方式。
4)、多态以封装和继承为前提,不同的子类对象调用相同的方法,产生不同的执行效果。它可以增加代码的灵活度,以继承和重写父类的方法为前提,调用方法不会影响到类的内部设计
1)、通过组合技巧将一个对象作用变量保存在另一个对象中,可以模拟拥有关系。
2)、它是一种将对象或类组合成更复杂的数据结构或构件实现的方法。
3)、在组合中,一个对象可用于调用其他模块中的成员函数,这样一来,无需通过继承就可以实现基本功能的跨模块调用。
总结:
今天和大家分享的是面向对象编程的核心概念:封装,抽象,多态、继承、组合,可以结合代码示例本地去运行着感受这些概念的含义。
python之面向对象
面向对象(OOP)是一种对现实世界理解和抽象的方法,对象的含义是指在现实生活中的具体事物, 一切皆对象 ,Python 是一门面向对象的语言,面向对象编程简单来说就是一种 封装代码 的方式。
Python 中类的定义使用 class 关键字定义类,语法如下所示:
举例,定义一个类 Cat
构造方法 init() 会在类实例化时自动调用。无论构造方法还是其他方法都需要将 self 作为第一个参数,它代表类的实例。
类创建好后,可以直接通过类名访问属性,格式为: 类名.属性名 ,比如我们访问 Cat 类的 color 属性,如下所示:
创建对象也称类的实例化,比如我们通过 Cat 类创建对象,如下所示:
创建好对象后,使用它访问属性和调用方法了,如下所示:
内部私有属性和方法是可以被访问和调用的。
我们来一起看个例子,如下所示:
输出结果:
Python 支持类的继承,而且支持多继承,语法格式为:
示例如下所示:
如果继承的父类方法不能满足我们的需求,这时子类可以 重写 父类方法,如下所示: