Python面向对象编程(二)
上文我们已经说过,Python中一切皆对象。我们从对象中抽取了共同特征和技能,得到了类的概念。类与类之间也有共同特征,我们可以从有共同特征和技能的类中提取共同的技能和特征,叫做父类。
比如老师和学生,都有名字,年纪,生日,性别等等,都会走,说话,吃饭。。。我们就可以从老师和学生中总结出来一个‘人’类,称为父类,那老师和学生就是‘人’类的子类,子类继承父类,就有了父类的特征和方法。
继承是一种什么‘是’什么的关系,继承是一种产生新类的方法,当然目的也是为了减少代码重用。
继承的 基本形式是:
class People: pass class Student(People):#People称为基类或者父类 pass
在Python中支持多继承,一个子类可以继承多个父类
我们可以通过__bases__的方法查看继承的所有父类,会返回一个元组。
class People: pass class Animals: pass class Student(People,Animals): pass print(Student.__bases__)#(<class '__main__.People'>, <class '__main__.Animals'>) print(People.__bases__)#(<class 'object'>,)
可以看到,在People父类中,默认也继承了一个object类,这就是新式类和经典类的区别:
凡是继承了object类的类及其子类,都称为新式类,没有继承object类的类,称为经典类。
在Python 3中,默认就是新式类,而在Python2.X中,默认都是是经典类
继承怎么减少代码呢?看例子
class People: def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age def walk(self): print('%s is walkig'%self.name) class Teacher(People): def __init__(self,name,age,level): People.__init__(self,name,age) self.level=level t1=Teacher('zhang',18,10) print(t1.level) #10 print(t1.name) #zhang 子类可以用父类定义的属性 t1.walk() #zhang is walking 子类无需定义就可以用父类的方法 print(issubclass(Teacher,People)) #True查看Teacher类是不是People类的子类
从上面的例子中可以看到,Teacher类继承了父类People类,但是Teacher又有自己特有的属性level,子类也可以定义自己独有的方法,甚至可以和父类的方法重名,但是执行时会以子类定义的为准。
这就叫做派生
2.组合
继承是解决什么‘是’什么的问题,那还有一种场景就是什么有什么,比如老师有生日,学生也有生日,生日有年月日这些属性,如果每个类都写的话,又是重复代码。但是又不能让学生和老师继承生日类。这时就用到了组合。组合就是解决什么‘有’什么的问题。看例子
class Date: def __init__(self,year,mon,day): self.year=year self.mon=mon self.day=day def tell_birth(self): print('出生于%s年%s月%s日'%(self.year,self.mon,self.day)) class Teacher: def __init__(self,name,age,year,mon,day): self.name=name self.age=age self.birth=Date(year,mon,day) t=Teacher('egon',19,2010,10,10) print(t.birth) #<__main__.Date object at 0x0000017E559380F0> t.birth.tell_birth() #出生于2010年10月10日
什么?嫌参数太多?*args学过吧,你高兴就好
1 class Date: 2 def __init__(self,year,mon,day): 3 self.year=year 4 self.mon=mon 5 self.day=day 6 def tell_birth(self): 7 print('出生于%s年%s月%s日'%(self.year,self.mon,self.day)) 8 9 class Teacher: 10 def __init__(self,name,age,*args): 11 self.name=name 12 self.age=age 13 self.birth=Date(*args) 14 t=Teacher('egon',19,2010,10,10) 15 print(t.birth) #<__main__.Date object at 0x0000017E559380F0> 16 t.birth.tell_birth() #出生于2010年10月10日
3.抽象类与接口
继承有两种用途:1.代码重用,子类继承父类的方法
2.声明某个子类兼容于某父类,定义一个接口类Interface,接口类中定义了一些接口名(就是函数名)且并未实现接口的功能,子类继承接口类,并且实现接口中的功能
需要注意的是,Python中并没有接口的关键字,我们只能是模仿接口的功能
比如在 Python中,一切皆文件嘛,那程序是文件,硬件是文件,文本文档也是文件,我们知道什么叫文件呢,就是能读能写,那程序,文本文档这些,都应该有读和写的功能,我们来模拟一下
class Interface: def read(self): pass def write(self): pass class Txt(Interface): def read(self): print('文本文档的读取方式') def write(self): print('文本文档的写入方式') class Sata(Interface): def read(self): print('硬盘文件的读取方式') def write(self): print('硬盘文件的写入方式') class process(Interface): def read(self): print('进程数据的读取方式') def write(self): print('进程数据的写入方式')
这么做的意义就是:我们不需要知道子类有什么具体的方法,既然他们继承了文件类,那他们就是文件,那他们就有读和写这两个功能
父类限制了子类子类必须有read和write这两个方法,而且名字也必须一样(当然现在只是我们主观上的限制,一会我们说完抽象类,就可以从代码级别上限制了),这样就实现了统一,模拟了接口的概念,这就是归一化设计。在归一化设计中,只要是基于一个接口设计的类,那么所有的这些类实例化出来的对象,在用法上是一样的
我们再来说一下抽象类:
Python中的抽象类需要导入一个模块来实现。抽象类只能被继承,不能被实现
抽象类的写法:
import abc class File(metaclass=abc.ABCMeta): @abc.abstractmethod def read(self): pass @abc.abstractmethod def write(self): pass #父类使用了抽象类,那子类就必须继承父类的方法,而且名字也必须一样 #这样就实现了代码级别的限制 class Txt(File): def read(self): print('文本文档的读取方式') def write(self): print('文本文档的写入方式')
4.继承的实现原理
1)继承顺序:
python支持多继承,当一个类继承多个父类时,继承顺序是怎样的呢?这个顺序在新式类和经典类中是不一样的。
在新式类中,继承顺序是广度优先,在经典类中是深度优先,举个栗子:
图不重要,看内容
在这个图中,H是子类,H继承E,F,G,E,F,G,又分别继承B,C,D,B,C,D,同时继承A
在新式类中的顺序是:H E B F C G D A
在经典类中的顺序是:H E B A F C G D
2)继承原理:
当我们定义一个类后,Python就会根据上面的继承规律解析出一个继承顺序的列表(MRO列表),可以通过mro()查看,但是这个方法只有在新式类中才有,经典类没有
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