学习python（十二）——继承

目录

1.继承机制

2.父类重写

（1）super()函数

（2）__slots__

（3）type()函数

（4） MetaClass元类

3.多态

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1.继承机制

继承机制经常用于创建和现有类功能类似的新类，又或是新类只需要在现有类基础上添加一些成员（属性和方法），但又不想直接将现有类代码复制给新类。也就是说，通过使用继承这种机制，可以轻松实现类的重复使用。

让 From 类继承 Shape 类，这样当 From 类对象调用 draw() 方法时，Python 解释器会先去 From 中找以 draw 为名的方法，如果找不到，它还会自动去 Shape 类中找。如此，我们只需在 From 类中添加计算面积的方法即可，示例代码如下：

class Shape:
    def draw(self,content):
        print("画",content)
class Form(Shape):
    def area(self):
        #....
        print("此图形的面积为...")

上面代码中，class From(Shape) 就表示 From 继承 Shape。Python 中，实现继承的类称为子类，被继承的类称为父类（也可称为基类、超类）。因此在上面这个样例中，From 是子类，Shape 是父类。
子类继承父类时，只需在定义子类时，将父类（可以是多个）放在子类之后的圆括号里即可。语法格式如下：

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class 类名(父类1, 父类2, ...)：
       #类定义部分

注意，如果该类没有显式指定继承自哪个类，则默认继承 object 类（object 类是 Python 中所有类的父类，即要么是直接父类，要么是间接父类）。另外，Python 的继承是多继承机制（和 C++ 一样），即一个子类可以同时拥有多个直接父类。有读者可能还听说过“派生”这个词汇，它和继承是一个意思，只是观察角度不同而已。换句话话，继承是相对子类来说的，即子类继承自父类；而派生是相对于父类来说的，即父类派生出子类。事实上，大部分面向对象的编程语言，都只支持单继承，即子类有且只能有一个父类。而 Python 却支持多继承（C++也支持多继承）。和单继承相比，多继承容易让代码逻辑复杂、思路混乱，一直备受争议，中小型项目中较少使用，后来的 Java、C#、PHP 等干脆取消了多继承。

使用多继承经常需要面临的问题是，多个父类中包含同名的类方法。对于这种情况，Python 的处置措施是：根据子类继承多个父类时这些父类的前后次序决定，即排在前面父类中的类方法会覆盖排在后面父类中的同名类方法。

2.父类重写

子类继承了父类，那么子类就拥有了父类所有的类属性和类方法。通常情况下，子类会在此基础上，扩展一些新的类属性和类方法。，我们可能会遇到这样一种情况，即子类从父类继承得来的类方法中，大部分是适合子类使用的，但有个别的类方法，并不能直接照搬父类的，如果不对这部分类方法进行修改，子类对象无法使用。针对这种情况，我们就需要在子类中重复父类的方法。

重写，有时又称覆盖，是一个意思，指的是对类中已有方法的内部实现进行修改。事实上，如果我们在子类中重写了从父类继承来的类方法，那么当在类的外部通过子类对象调用该方法时，Python 总是会执行子类中重写的方法。Python 中的类可以看做是一个独立空间，而类方法其实就是出于该空间中的一个函数。而如果想要全局空间中，调用类空间中的函数，只需要在调用该函数是备注类名即可。

# coding=gbk
class child:
    def __init__(self):
      pass
    
    def behavior(self):
       print("小孩在玩！")

class person:
    def __init__(self):
      pass

    def behavior(self):
        print("这人在吃饭！")

class student1(child,person):
    pass

class student2(child,person):
   def behavior(self):
       print("这人在学习！")

LiMing = student1()
LiMing.behavior()
LiMing = student2()
LiMing.behavior()

输出为：

（1）super()函数

在子类中的构造方法中，调用父类构造方法的方式有 2 种，分别是：

1. 类可以看做一个独立空间，在类的外部调用其中的实例方法，可以向调用普通函数那样，只不过需要额外备注类名（此方式又称为未绑定方法）；
2. 使用 super() 函数。但如果涉及多继承，该函数只能调用第一个直接父类的构造方法。

在 Python 3.x 中，super() 函数有一种更简单的语法格式，推荐大家使用这种格式：

super().__init__(self,...)

（2）__slots__

动态给类或者实例对象添加属性或方法，是非常灵活的。但与此同时，如果胡乱地使用，也会给程序带来一定的隐患，即程序中已经定义好的类，如果不做任何限制，是可以做动态的修改的。庆幸的是，Python 提供了 __slots__ 属性，通过它可以避免用户频繁的给实例对象动态地添加属性或方法。

注意，__slots__ 只能限制为实例对象动态添加属性和方法，而无法限制动态地为类添加属性和方法。对于动态添加的方法，__slots__ 限制的是其方法名，并不限制参数的个数。

（3）type()函数

type() 函数属于 Python 内置函数，通常用来查看某个变量的具体类型。其实，type() 函数还有一个更高级的用法，即创建一个自定义类型（也就是创建一个类）。

type() 函数的语法格式有 2 种，分别如下：

type(obj) ；type(name, bases, dict)

以上这 2 种语法格式，各参数的含义及功能分别是：

• 第一种语法格式用来查看某个变量（类对象）的具体类型，obj 表示某个变量或者类对象。
• 第二种语法格式用来创建类，其中 name 表示类的名称；bases 表示一个元组，其中存储的是该类的父类；dict 表示一个字典，用于表示类内定义的属性或者方法。

注意，Python 元组语法规定，当 (object,) 元组中只有一个元素时，最后的逗号（,）不能省略。，如何判断 dict 字典中添加的是方法还是属性？很简单，如果该键值对中，值为普通变量（如 "C语言中文网"），则表示为类添加了一个类属性；反之，如果值为外部定义的函数，则表示为类添加了一个实例方法。

（4） MetaClass元类

MetaClass元类，本质也是一个类，但和普通类的用法不同，它可以对类内部的定义（包括类属性和类方法）进行动态的修改。可以这么说，使用元类的主要目的就是为了实现在创建类时，能够动态地改变类中定义的属性或者方法。如果在创建类时，想用 MetaClass 元类动态地修改内部的属性或者方法，则类的创建过程将变得复杂：先创建 MetaClass 元类，然后用元类去创建类，最后使用该类的实例化对象实现功能。

如果想把一个类设计成 MetaClass 元类，其必须符合以下条件：

1. 必须显式继承自 type 类；
2. 类中需要定义并实现 __new__() 方法，该方法一定要返回该类的一个实例对象，因为在使用元类创建类时，该 __new__() 方法会自动被执行，用来修改新建的类。

在创建类时，通过在标注父类的同时指定元类（格式为metaclass=元类名），则当 Python 解释器在创建这该类时，FirstMetaClass 元类中的 __new__ 方法就会被调用，从而实现动态修改类属性或者类方法的目的。

3.多态

Python 是弱类型语言，其最明显的特征是在使用变量时，无需为其指定具体的数据类型。这会导致一种情况，即同一变量可能会被先后赋值不同的类对象。

类的多态特性，还要满足以下 2 个前提条件：

1. 继承：多态一定是发生在子类和父类之间；
2. 重写：子类重写了父类的方法。