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Python3.5面向对象程序设计之类的继承和多态详解

发布时间:2019-04-24 11:01:23 作者:loveliuzz

这篇文章主要介绍了Python3.5面向对象程序设计之类的继承和多态,结合实例形式详细分析了Python3.5面向对象程序设计中类的继承与多态常见用法及相关注意事项,需要的朋友可以参考下

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。 



更多关于Python相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《Python面向对象程序设计入门与进阶教程》、《Python数据结构与算法教程》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》、《Python编码操作技巧总结》及《Python入门与进阶经典教程

希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。

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