Python3.5面向对象程序设计之类的继承和多态详解
作者：loveliuzz
本文实例讲述了Python3.5面向对象程序设计之类的继承和多态。分享给大家供大家参考，具体如下：
1、继承的定义
继承是指：可以使用现有类的所有功能，并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。
（1）通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。
（2）被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。
继承的过程，就是从一般到特殊的过程。要实现继承，可以通过“继承”（Inheritance）和“组合”（Composition）来实现。
在某些 OOP 语言中，一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下，一个子类只能有一个基类，要实现多重继承，可以通过多级继承来实现。
2、继承的分类
继承概念的实现方式主要有2类：实现继承、接口继承。
（1） 实现继承是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力；
（2）接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力(子类重构父类方法)；
在考虑使用继承时，有一点需要注意，那就是两个类之间的关系应该是“属于”关系。
抽象类仅定义将由子类创建的一般属性和方法。
OO开发范式大致为：划分对象→抽象类→将类组织成为层次化结构(继承和合成) →用类与实例进行设计和实现几个阶段。
3、示例代码
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
#类的继承
class People:
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
def eat(self):
print("%s is eating..." %self.name)
def sleep(self):
print("%s is sleeping..." %self.name)
def talk(self):
print("%s is talking..." %self.name)
class Man(People): #继承父类People类
def make_money(self):
print("%s is making money..." %self.name)
def sleep(self):
People.sleep(self) #对父类方法的扩展
print("man is sleeping...")
class Women(People):
def shop(self):
print("%s is shopping..." %self.name)
m1 = Man("Jack","20")
m1.eat()
m1.make_money()
m1.sleep()
w1 = Women("Amy","25")
w1.talk()
w1.shop()
运行结果：
Jack is eating...
Jack is making money...
Jack is sleeping...
man is sleeping...
Amy is talking...
Amy is shopping...
4、子类中对父类的构造函数进行重构两种方法
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
#类的继承
#class People: #经典类
class People(object): #新式类
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
def eat(self):
print("%s is eating..." %self.name)
def sleep(self):
print("%s is sleeping..." %self.name)
def talk(self):
print("%s is talking..." %self.name)
class Man(People): #继承父类People类
def __init__(self,name,age,money):
#People.__init__(self,name,age) #(方法一)对构造函数进行重构、添加父类中没有的属性
super(Man,self).__init__(name,age) #(方法二)利用super对构造函数进行重构（新式类写法）
self.money = money
print("%s have money %s$" %(self.name,self.money))
def make_money(self):
print("%s is making money..." %self.name)
def sleep(self):
People.sleep(self) #对父类方法的扩展
print("man is sleeping...")
class Women(People):
def shop(self):
print("%s is shopping..." %self.name)
m1 = Man("Jack","20",10)
m1.eat()
m1.make_money()
m1.sleep()
w1 = Women("Amy","25")
w1.talk()
w1.shop()
运行结果：
J ack have money 10$
Jack is eating...
Jack is making money...
Jack is sleeping...
man is sleeping...
Amy is talking...
Amy is shopping...
5、多继承方式
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
#类的继承
#class People: #经典类
class People(object): #新式类
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
self.friends = []
def eat(self):
print("%s is eating..." %self.name)
def sleep(self):
print("%s is sleeping..." %self.name)
def talk(self):
print("%s is talking..." %self.name)
class Relationship(object):
def make_friends(self,obj):
print("%s is making friends with %s" %(self.name,obj.name))
self.friends.append(obj)
class Man(People,Relationship): #多继承
def __init__(self,name,age,money):
#People.__init__(self,name,age) #(方法一)对构造函数进行重构、添加父类中没有的属性
super(Man,self).__init__(name,age) #(方法二)利用super对构造函数进行重构（新式类写法）
self.money = money
print("%s have money %s$" %(self.name,self.money))
def make_money(self):
print("%s is making money..." %self.name)
def sleep(self):
People.sleep(self) #对父类方法的扩展
print("man is sleeping...")
class Women(People,Relationship): #多继承
def shop(self):
print("%s is shopping..." %self.name)
m1 = Man("Jack","20",10)
w1 = Women("Amy","25")
m1.make_friends(w1)
w1.name = "liu"
print(m1.friends)
运行结果：
Jack have money 10$
Jack is making friends with Amy
[<__main__.Women object at 0x0057FA30>]
6、新式类与经典类的继承顺序
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
class A(object): #新式类
def __init__(self):
print("A")
class B(A):
def __init__(self):
print("B")
class C(A):
def __init__(self):
print("C")
class D(B,C):
def __init__(self):
pass
#print("D")
obj = D()
7、继承示例——学校、教师与学生
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
#继承实例(新式类)——模拟学校、教师与学生
class School(object):
def __init__(self,name,addr):
self.name = name
self.addr = addr
self.students = []
self.stuffs = []
def enroll(self,stu_obj): #学生注册
print("%s 学员办理注册" %stu_obj.name)
self.students.append(stu_obj)
def heir(self,staff_obj): #聘请教师
print("聘请教师 %s" %staff_obj.name)
self.stuffs.append(staff_obj)
class SchoolMember(object):
def __init__(self,name,age,sex):
self.name = name
self.age = age
self.sex = sex
def tell(self):
pass
class Teacher(SchoolMember):
def __init__(self,name,age,sex,salary,course):
super(Teacher,self).__init__(name,age,sex)
self.salary = salary
self.course = course
def tell(self):
print('''
----- info of Teacher:%s -----
Name:%s
Age:%s
Sex:%s
Salary:%s
Course:%s
'''%(self.name,self.name,self.age,self.sex,self.salary,self.course))
def teach(self):
print("%s is teaching course [%s]" %(self.name,self.course))
class Student(SchoolMember):
def __init__(self,name,age,sex,stu_id,grade):
super(Student,self).__init__(name,age,sex)
self.stu_id = stu_id
self.grade = grade
def tell(self):
print('''
----- info of Student:%s -----
Name:%s
Age:%s
Sex:%s
Stu_id:%s
Grade:%s
'''%(self.name,self.name,self.age,self.sex,self.stu_id,self.grade))
def pay_tuition(self,amount):
print("%s has paied tuition for $%s" %(self.name,amount))
#实例化
school = School("qinghua","beijing")
t1 = Teacher("Jack","30","M","20000","Python")
t2 = Teacher("Amy","28","F","15000","Linux")
s1 = Student("liu","23","M","1701","Python")
s2 = Student("wang","25","F","1702","Linux")
#调用显示学生与教师的信息
t1.tell()
s1.tell()
school.heir(t1) #聘请教师t1
school.enroll(s1) #学生s1注册
school.enroll(s2)
print(school.stuffs)
print(school.students)
#聘请的第一位教师教课
school.stuffs[0].teach()
for stu in school.students:
stu.pay_tuition(5000)
运行结果：
----- info of Teacher:Jack -----
Name:Jack
Age:30
Sex:M
Salary:20000
Course:Python
----- info of Student:liu -----
Name:liu
Age:23
Sex:M
Stu_id:1701
Grade:Python
聘请教师 Jack
liu 学员办理注册
wang 学员办理注册
[<__main__.Teacher object at 0x0059FDB0>]
[<__main__.Student object at 0x0059FDF0>, <__main__.Student object at 0x0059FE10>]
Jack is teaching course [Python]
liu has paied tuition for $5000
wang has paied tuition for $5000
8、多态（polymorphisn）——一种接口，多种形态
（1）定义
多态性（polymorphisn）是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术，
赋值之后，父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。
简单的说，就是一句话：允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。
多态的作用：我们知道，封装可以隐藏实现细节，使得代码模块化；继承可以扩展已存在的代码模块（类）；它们的目的都是为了——代码重用。
而多态则是为了实现另一个目的——接口重用！多态的作用，就是为了类在继承和派生的时候，保证使用“家谱”中任一类的实例的某一属性时的正确调用。
Pyhon 很多语法都是支持多态的，比如 len(),sorted(), 你给len传字符串就返回字符串的长度，传列表就返回列表长度。
（2）示例代码：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
class Animal(object):
def __init__(self,name):
self.name = name
def talk(self):
raise NotImplementedError("Subclass must implement abstract method")
# 多态——一种接口，多种形态
@staticmethod
def animal_talk(obj):
obj.talk()
class Cat(Animal):
def talk(self):
print("%s Meow!" %self.name)
class Dog(Animal):
def talk(self):
print("%s Woof! Woof!" % self.name)
d = Dog("A")
#d.talk()
c = Cat("B")
#c.talk()
#多态
Animal.animal_talk(d)
Animal.animal_talk(c)
运行结果：
A Woof! Woof!
B Meow!
9、面向对象设计利器——领域建模
（1）定义
从领域模型开始,我们就开始了面向对象的分析和设计过程,可以说,领域模型是完成从需求分析到面向 对象设计的一座桥梁。
领域模型,顾名思义,就是需求所涉及的领域的一个建模,更通俗的讲法是业务模型。
（2）领域模型有两个主要的作用:
发掘重要的业务领域概念
建立业务领域概念之间的关系
（3）领域建模三字经
领域模型如此重要,领域建模的方法概括一下就是“找名词”! 即使是简单的找名词这样的操作,也涉及到分析和提炼,而 不是简单的摘取出来就可,
这种情况下分析师和设计师的经验和技能就能够派上用场了。但领域模型分析 也确实相对简单,即使没有丰富的经验和高超的技巧,至少也能完成一个能用的领域模型。
一个关键的问题：从哪里找? 因为领域模型是“需求到面向对象的桥梁”，能想到：从需求模型中找，具体来说就是从用例中找。
归纳：领域建模的方法就是“从用例中找名词”。 当然,找到名词后,为了能够更加符合面向对象的要求和特点。
我们还需要对这些名词进一步完善,这就 是接下来的步骤：加属性，连关系！
最后我们总结出领域建模的三字经方法:找名词、加属性、连关系。
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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。