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Python类的继承和多态代码详解

发布时间:2017-12-27 15:51:34 作者:feesland

这篇文章主要介绍了Python类的继承和多态代码详解,具有一定借鉴价值,需要的朋友可以参考下

Python类的继承

在OOP(ObjectOrientedProgramming)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(Baseclass、Superclass)。

我们先来定义一个classPerson,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,printman;当sex是female时,printwoman。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classsubclass_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,printboy;若为female,printgirl

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(Openforextension):允许子类重写方法函数

对修改封闭(Closedformodification):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)  

Person

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

总结

以上就是本文关于Python类的继承和多态代码详解的全部内容,希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题,如有不足之处,欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持!

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