python面向对象之继承与派生

一、 继承顺序

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

class A(object):     def test(self):         print('from A') class B(A):     def test(self):         print('from B') class C(A):     def test(self):         print('from C') class D(B):     def test(self):         print('from D') class E(C):     def test(self):         print('from E') class F(D,E):     # def test(self):     #     print('from F')     pass f1=F() f1.test() print(F.__mro__) #只有新式才有这个属性可以查看线性列表，经典类没有这个属性 #新式类继承顺序:F->D->B->E->C->A #经典类继承顺序:F->D->B->A->E->C #python3中统一都是新式类 #pyhon2中才分新式类与经典类

二、 继承原理（python如何实现的继承）

python到底是如何实现继承的，对于你定义的每一个类，python会计算出一个方法解析顺序(MRO)列表，这个MRO列表就是一个简单的所有基类的线性顺序列表，例如

>>> F.mro() #等同于F.__mro__
[<class '__main__.F'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.E'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>,<br> <class 'object'>]

 为了实现继承,python会在MRO列表上从左到右开始查找基类,直到找到第一个匹配这个属性的类为止　

合并所有父类的MRO列表并遵循如下三条准则:
1.子类会先于父类被检查
2.多个父类会根据它们在列表中的顺序被检查
3.如果对下一个类存在两个合法的选择,选择第一个父类

三、子类中调用父类方法（super()方法）

子类继承了父类的方法，然后想进行修改，注意了是基于原有的基础上修改，那么就需要在子类中调用父类的方法

方法一  父类名.父类方法()

class People:
    def __init__(self,name,sex,age):
        self.name=name
        self.sex=sex
        self.age=age
    def walk(self):
     print('%s is walking'%self.name)
class Chinese(People):
    country='China'
    def __init__(self,name,sex,age,language='Chinses'):
        People.__init__(self,name,sex,age)
        self.language=language
    def walk(self,x):
        pass
c=Chinese('xiaojing','male',20)
print(c.name,c.sex,c.age,c.language)

方法二 super()方法

class People:
    def __init__(self,name,sex,age):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex
    def walk(self):
        print('%s is walking'%self.name)
class Chinese(People):
    country='China'
    def __init__(self,name,sex,age,language='Chinese'):
        super().__init__(name,sex,age)  #super() 绑定 调用父类方法
        self.language=language
    def walk(self,x):
        super().walk()
        print("---->子类的x",x)
c=Chinese('EGG','male','20')
c.walk(123)

不用super引发的惨案 

#每个类中都继承了且重写了父类的方法
class A:
    def __init__(self):
        print('A的构造方法')
class B(A):
    def __init__(self):
        print('B的构造方法')
        A.__init__(self)
class C(A):
    def __init__(self):
        print('C的构造方法')
        A.__init__(self)
class D(B,C):
    def __init__(self):
        print('D的构造方法')
        B.__init__(self)
        C.__init__(self)
    pass
f1=D()
print(D.__mro__) #python2中没有这个属性

当你使用super()函数时,Python会在MRO列表上继续搜索下一个类。只要每个重定义的方法统一使用super()并只调用它一次,那么控制流最终会遍历完整个MRO列表,每个方法也只会被调用一次（注意注意注意：使用super调用的所有属性，都是从MRO列表当前的位置往后找，千万不要通过看代码去找继承关系，一定要看MRO列表）

#每个类中都继承了且重写了父类的方法
class A:
    def __init__(self):
        print('A的构造方法')
class B(A):
    def __init__(self):
        print('B的构造方法')
        super(B,self).__init__()
class C(A):
    def __init__(self):
        print('C的构造方法')
        super(C,self).__init__()
class D(B,C):
    def __init__(self):
        print('D的构造方法')
        super(D,self).__init__()
f1=D()
print(D.__mro__) #python2中没有这个属性

一、什么是继承：

继承是一种创建新的类的方式，在python中，新建的类可以继承自一个或者多个父类，原始类成为基类或超累，新建的类成为派生类或子类

1.1 继承分为：单继承和多继承

class ParentClass1:#定义父类
    pass
class ParentClass2:#定义父类
    pass
class SubClass1(ParentClass1):#单继承，基类是parentClass1,派生类是SubClass
    pass
class SubClass2(ParentClass1,ParentClass2):#python支持多继承，用逗号分割开多个继承的类
    pass

1.2 查看继承　

>>> SubClass1.__bases__
(<class '__main__.ParentClass1'>,)
>>> SubClass2.__bases__
(<class '__main__.ParentClass1'>, <class '__main__.ParentClass2'>)

提示：如果没有指定基类，python的类会默认继承object类，object是所有python类的基类，它提供了一些常见方法（如__str__）的实现。

>>> ParentClass1.__bases__
(<class 'object'>,)
>>> ParentClass2.__bases__
(<class 'object'>,)

1 为什么要封装

封装数据的主要原因是：保护隐私 

封装方法的主要原因是：隔离复杂度

2 封装分为两个层面

第一个层面的封装（什么都不用做）：创建类和对象会分别创建二者的名称空间，我们只能用类名.或者obj.的方式去访问里面的名字，这本身就是一种封装

>>> r1.nickname
'草丛伦'
>>> Riven.camp
'Noxus'

注意：对于这一层面的封装（隐藏），类名.和实例名.就是访问隐藏属性的接口　　

第二个层面的封装：类中把某些属性和方法隐藏起来(或者说定义成私有的)，只在类的内部使用、外部无法访问，或者留下少量接口（函数）供外部访问。

在python中用双下划线的方式实现隐藏属性（设置成私有的）

类中所有双下划线开头的名称如__x都会自动变形成：_类名__x的形式：

class A:
    __N=0 #类的数据属性就应该是共享的,但是语法上是可以把类的数据属性设置成私有的如__N,会变形为_A__N
    def __init__(self):
        self.__X=10 #变形为self._A__X
    def __foo(self): #变形为_A__foo
        print('from A')
    def bar(self):
        self.__foo() #只有在类内部才可以通过__foo的形式访问到.

这种自动变形的特点：

1.类中定义的__x只能在内部使用，如self.__x，引用的就是变形的结果。

2.这种变形其实正是针对外部的变形，在外部是无法通过__x这个名字访问到的。

2.在子类定义的__x不会覆盖在父类定义的__x，因为子类中变形成了：_子类名__x,而父类中变形成了：_父类名__x，即双下滑线开头的属性在继承给子类时，子类是无法覆盖的。

注意：对于这一层面的封装（隐藏），我们需要在类中定义一个函数（接口函数）在它内部访问被隐藏的属性，然后外部就可以使用了　　

这种变形需要注意的问题是：

1.这种机制也并没有真正意义上限制我们从外部直接访问属性，知道了类名和属性名就可以拼出名字：_类名__属性，然后就可以访问了，如a._A__N

>>> a=A()
>>> a._A__N
0
>>> a._A__X
10
>>> A._A__N
0

2.变形的过程只在类的定义是发生一次,在定义后的赋值操作，不会变形　

3.在继承中，父类如果不想让子类覆盖自己的方法，可以将方法定义为私有的

#正常情况
>>> class A:
...     def fa(self):
...         print('from A')
...     def test(self):
...         self.fa()
...
>>> class B(A):
...     def fa(self):
...         print('from B')
...
>>> b=B()
>>> b.test()
from B

　　

#把fa定义成私有的，即__fa
>>> class A:
...     def __fa(self): #在定义时就变形为_A__fa
...         print('from A')
...     def test(self):
...         self.__fa() #只会与自己所在的类为准,即调用_A__fa
...
>>> class B(A):
...     def __fa(self):
...         print('from B')
...
>>> b=B()
>>> b.test()
from A

1.3 继承与抽象(先抽象在继承)

抽象即抽取类似或者说比较像的部分。

抽象分成两个层次：

1.将奥巴马和梅西这俩对象比较像的部分抽取成类；

2.将人，猪，狗这三个类比较像的部分抽取成父类。

抽象最主要的作用是划分类别（可以隔离关注点，降低复杂度）

继承：是基于抽象的结果，通过编程语言去实现它，肯定是先经历抽象这个过程，才能通过继承的方式去表达出抽象的结构。

 抽象只是分析和设计的过程中，一个动作或者说一种技巧，通过抽象可以得到类

例子：

class Animal:
     def __init__(self,name,age):
         self.name=name
         self.age=age
     def walk(self):
     def say(self):
         print('%s is saying'%self.name)
class People(Animal):
     pass
class Pig(Animal):
     pass
class Dog(Animal):
      pass
 p1=People("obama",50)
 print(p1.name)
print(p1.age)
 p1.walk() #先找walk名字 找相应的值，去父类找
 p1.say()

obama
50
obama is walking
obama is saying

1.4　继承与重用性

 在开发程序的过程中，如果我们定义了一个类A，然后又想新建立另外一个类B，但是类B的大部分内容与类A的相同时

我们不可能从头开始写一个类B，这就用到了类的继承的概念。

通过继承的方式新建类B，让B继承A，B会‘遗传’A的所有属性(数据属性和函数属性)，实现代码重用

class Hero:
    def __init__(self,nickname,aggressivity,life_value):
        self.nickname=nickname
        self.aggressivity=aggressivity
        self.life_value=life_value
    def move_forward(self):
        print('%s move forward' %self.nickname)
    def move_backward(self):
        print('%s move backward' %self.nickname)
    def move_left(self):
        print('%s move forward' %self.nickname)
    def move_right(self):
        print('%s move forward' %self.nickname)
    def attack(self,enemy):
        enemy.life_value-=self.aggressivity
class Garen(Hero):
    pass
class Riven(Hero):
    pass
g1=Garen('草丛伦',100,300)
r1=Riven('锐雯雯',57,200)
print(g1.life_value)
r1.attack(g1)
print(g1.life_value)
'''
运行结果
300
243
'''

1.5 继承与派生

1、派生，父类里面没有的，在子类里面定义独有的，派生出新的东西。

2、派生出父类里面重名的东西，再找先找用子类自己的构造方法。

例子：父类里面没有的，在子类里面定义独有的

class Hero:
    def __init__(self,nicname,aggressivity,life_value):
        self.nicname=nicname
        self.aggressivity=aggressivity
        self.life_value=life_value
    def attack(self,enemy):
        enemy.life_value-=self.aggressivity
class Garen(Hero):
    camp='Demacia'
class Riven(Hero):
    camp='Noxus'
g1=Garen('garen',18,200)
r1=Riven('riven',18,200)
print(g1.camp)
print(r1.camp)

输出结果为：

Demacia
Noxus

父类里面重名的东西，再找先找用子类自己的构造方法。

class Hero:
    def __init__(self,nicname,aggressivity,life_value):
        self.nicname=nicname
        self.aggressivity=aggressivity
        self.life_value=life_value
    def attack(self,enemy):
        print('Hero attack')
        enemy.life_value-=self.aggressivity
class Garen(Hero):
    camp='Demacia'
    def attack(self,enemy):
        Hero.attack(self,enemy)
        print('from garen attack')
    def fire(self):
        print('%s is firing'%self.nicname)
class Riven(Hero):
    camp='Noxus'
g1=Garen('garen',18,200)
r1=Riven('riven',18,200)
print(g1.camp)
g1.attack(r1)
print(g1.camp)

输出结果为：

Hero attack
from garen attack
Demacia

　　

延续第二种：在子类里面添加新的独有的功能，如：“script”garen独有的，但是garen的身份在父类里，可以重用父类的功能

在子类中，重用父类的函数，父类名.父类函数（参数）

class Hero:
    def __init__(self,nicname,aggressivity,life_value):
        self.nicname=nicname
        self.aggressivity=aggressivity
        self.life_value=life_value
    def attack(self,enemy):
        print('Hero attack')
        enemy.life_value-=self.aggressivity
class Garen(Hero):
    camp='Demacia'
    def __init__(self,nicname,aggressivity,life_value,script):
     Hero.__init__(self,nicname,aggressivity,life_value)
     self.script=script
    def attack(self,enemy):
        Hero.attack(self,enemy)
        print('from garen attack')
g1=Garen('garen',18,2,'人在塔在')
print(g1.script)

输出结果为：

人在塔在

2、组合　　

软件重用的重要方式除了继承之外还有另外一种方式，即：组合

组合指的是，在一个类中以另外一个类的对象作为数据属性，称为类的组合

组合对比继承来说，也是用来重用代码，但是组合描述的是一种“有的关系”

2.1 组合的方式：

用组合的方式建立了类与组合的类之间的关系，它是一种‘有’的关系,比如老师学生有python课程

class Teacher:
    def __init__(self,name,sex,course):
        self.name=name
        self.sex=sex
        self.course=course
class Student:
    def __init__(self,name,sex,course):
        self.name=name
        self.sex=sex
        self.course=course
class Course:
    def __init__(self,name,price,period):
        self.name=name
        self.price=price
        self.period=period
Course_obj=Course('python','15800','7m')
t1=Teacher('allen','male',Course_obj)
s1=Student('susan','male',Course_obj)
print(s1.course.name)
print(t1.course.name)

输出结果为：

python
python

组合与继承都是有效地利用已有类的资源的重要方式。但是二者的概念和使用场景皆不同　

2.2 继承的方式：

通过继承建立了派生类与基类之间的关系，它是一种'是'的关系，比如白马是马，人是动物。

当类之间有很多相同的功能，提取这些共同的功能做成基类，用继承比较好，比如教授是老师

>>> class Teacher:
...     def __init__(self,name,gender):
...         self.name=name
...         self.gender=gender
...     def teach(self):
...         print('teaching')
...
>>>
>>> class Professor(Teacher):
...     pass
...
>>> p1=Professor('egon','male')
>>> p1.teach()
teaching