这篇文章给大家分享的是有关Python面向对象中的继承是什么意思的内容。小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧。
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1、什么是继承?
继承指的是类与类之间的关系,是一种什么是什么的关系,功能之一就是用来解决代码重用问题。
继承是一种创建新类的方式,在python中,新建的类可以继承一个或多个父类,父类又可称为基类或超类,新建的类称为派生类或子类,继承又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,用逗号分隔开多个继承的类 pass print(Son1.__bases__) # 查看所有继承的父类 print(Son2.__bases__) =============== (,) ( , )
2、继承与抽象
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。
class animal(): # 定义父类 country = 'china' # 这个叫类的变量 def __init__(self,name,age): self.name=name # 这些又叫数据属性 self.age=age def walk(self): # 类的函数,方法,动态属性 print('%s is walking'%self.name) def say(self): pass class people(animal): # 子类继承父类 pass class pig(animal): # 子类继承父类 pass class dog(animal): # 子类继承父类 pass aobama=people('aobama',60) # 实例化一个对象 print(aobama.name) aobama.walk() =================== aobama aobama is walking
3、派生
1.在父类的基础上产生子类,产生的子类就叫做派生类。
2.父类里没有的方法,在子类中有了,这样的方法就叫做派生方法。
3.父类里有,子类也有的方法,就叫做方法的重写(就是把父类里的方法重写了)。
例1
class Hero: def __init__(self, nickname, aggressivity, life_value): self.nickname = nickname self.aggressivity = aggressivity self.life_value = life_value def attack(self, enemy): enemy.life_value -= self.aggressivity class Garen(Hero): # 子类继承 hero 父类 camp='Demacia' # 子类衍生出的变量 def attack(self, enemy): # 跟父类的 attack 重名,对象调用的时候以子类的为准 pass def fire(self): # 父类没有 fire,这里 fire 属于派生出来的东西 print('%s is firing' %self.nickname) class Riven(Hero): camp='Noxus' g1=Garen('garen',18,200) r1=Riven('rivren',18,200) # print(g1.camp) # print(r1.camp) # g1.fire() g1.attack(g1)
例2
class Hero: def __init__(self, nickname,aggressivity,life_value): self.nickname = nickname self.aggressivity = aggressivity self.life_value = life_value def attack(self, enemy): print('Hero attack') class Garen(Hero): camp = 'Demacia' def attack(self, enemy): #self=g1,enemy=r1 # self.attack(enemy) #g1.attack(r1),这里相当于无限递归 Hero.attack(self,enemy) # 引用 父类的 attack,对象会去跑 父类的 attack print('from garen attack') # 再回来这里 def fire(self): print('%s is firing' % self.nickname) class Riven(Hero): camp = 'Noxus' g1 = Garen('garen', 18, 200) r1 = Riven('rivren', 18, 200) g1.attack(r1) # print(g1.camp) # print(r1.camp) # g1.fire()
4、组合与重用性
重用性:
方式1:不通过继承的方式重用属性,指名道姓的使用哪个类的属性。
class Hero: def __init__(self,nickname,gongji,life): self.nickname=nickname self.gongji=gongji self.life=life def attack(self,obj): print('from Hero attack') class Garen: def __init__(self,nickname,gongji,life,script): Hero.__init__(self,nickname,gongji,life) # 这里引用Hero类的 init,不用再自己从新定义一遍 init self.script=script # 父类 init 没有 script,这里是新加进来的属性 def attack(self,obj): # 在这里自己定义新的 attack,不再使用父类的 attack print('from Garen attack') def fire(self): # 在这里定义新的功能 print('from Garen fire') g1=Garen('garen',18,200,'人在塔在') print(g1.script) 人在塔在
提示:用已经有的类建立一个新的类,这样就重用了已经有的软件中的一部分甚至大部分,大大省了编程工作量,这就是常说的软件重用,不仅可以重用自己的类,也可以继承别人的,比如标准库,来定制新的数据类型,这样就是大大缩短了软件开发周期,对大型软件开发来说,意义重大。
注意:像g1.life之类的属性引用,会先从实例中找life,然后去类中找,然后再去父类中找...直到最顶级的父类。
方式2:通过继承
例1
class Hero(): def __init__(self, nickname, gongji, life): self.nickname = nickname self.gongji = gongji self.life = life def attack(self, obj): print('from Hero attack') obj.life -= self.gongji class Garen(Hero): # 使用 super方式需要继承 camp = 'Demacia' def __init__(self, nickname, gongji, life): super().__init__(nickname, gongji, life) def attack(self, obj): # 在这里自己定义新的 attack,不再使用父类的 attack super(Garen, self).attack(obj) # PY3中super可以不给参数,PY2中第一个参数必须是自己的类,self,可以使用 父类的方法,方法需要给参数就给参数 def fire(self): # 在这里定义新的功能 print('from Garen fire') g1 = Garen('garen1', 18, 200) g2 = Garen('garen2', 20, 100) print(g2.life) g1.attack(g2) print(g2.life) 100 from Hero attack 82
例2
class A: def f1(self): print('from A') super().f1() # 这种不需要继承也可以使用到 super,为什么,要看 C的 MRO表 class B: def f1(self): print('from B') class C(A,B): pass print(C.mro()) #[, # , # , # B在A的后面,当A指定 super().f1 会找到 B的 f1 # ] c=C() c.f1()
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:一个对象的数据属性是另一个对象,称为组合。
class Equip: #武器装备类 def fire(self): print('release Fire skill') class Riven: #英雄Riven的类,一个英雄需要有装备,因而需要组合Equip类 camp='Noxus' def __init__(self,nickname): self.nickname=nickname self.equip=Equip() #用Equip类产生一个装备,赋值给实例的equip属性 r1=Riven('锐雯雯') r1.equip.fire() #可以使用组合的类产生的对象所持有的方法 release Fire skill
组合的方式:
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。
1.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,比如老师是人,学生是人
2.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,比如教授有生日,教授教python和linux课程,教授有学生s1、s2、s3...
class People: def __init__(self,name,age,sex): self.name=name self.age=age self.sex=sex class Course: def __init__(self,name,period,price): self.name=name self.period=period self.price=price def tell_info(self): print('<%s %s %s>' %(self.name,self.period,self.price)) class Teacher(People): def __init__(self,name,age,sex,job_title): People.__init__(self,name,age,sex) self.job_title=job_title self.course=[] self.students=[] class Student(People): def __init__(self,name,age,sex): People.__init__(self,name,age,sex) self.course=[] egon=Teacher('egon',18,'male','沙河霸道金牌讲师') s1=Student('牛榴弹',18,'female') python=Course('python','3mons',3000.0) linux=Course('python','3mons',3000.0) #为老师egon和学生s1添加课程 egon.course.append(python) egon.course.append(linux) s1.course.append(python) #为老师egon添加学生s1 egon.students.append(s1) #使用 for obj in egon.course: obj.tell_info()
5、接口与归一化设计
a、为何要用接口?
接口提取了一群类共同的函数,可以把接口当做一个函数的集合。
然后让子类去实现接口中的函数。
这么做的意义在于归一化,什么叫归一化,就是只要是基于同一个接口实现的类,那么所有的这些类产生的对象在使用时,从用法上来说都一样。
归一化的好处在于:
归一化让使用者无需关心对象的类是什么,只需要的知道这些对象都具备某些功能就可以了,这极大地降低了使用者的使用难度。
class Interface:#定义接口Interface类来模仿接口的概念,python中压根就没有interface关键字来定义一个接口。 def read(self): #定接口函数read pass def write(self): #定义接口函数write pass class Txt(Interface): #文本,具体实现read和write def read(self): print('文本数据的读取方法') def write(self): print('文本数据的读取方法') class Sata(Interface): #磁盘,具体实现read和write def read(self): print('硬盘数据的读取方法') def write(self): print('硬盘数据的读取方法') class Process(Interface): def read(self): print('进程数据的读取方法') def write(self): print('进程数据的读取方法')
上面的代码只是看起来像接口,其实并没有起到接口的作用,子类完全可以不用去实现接口,这就用到了抽象类。
6、抽象类
子类必须继承抽象类的方法,不然报错。
什么是抽象类?
与java一样,python也有抽象类的概念但是同样需要借助模块实现,抽象类是一个特殊的类,它的特殊之处在于只能被继承,不能被实例化
为什么要有抽象类?
如果说类是从一堆对象中抽取相同的内容而来的,那么抽象类就是从一堆类中抽取相同的内容而来的,内容包括数据属性和函数属性。
比如我们有香蕉的类,有苹果的类,有桃子的类,从这些类抽取相同的内容就是水果这个抽象的类,你吃水果时,要么是吃一个具体的香蕉,要么是吃一个具体的桃子。你永远无法吃到一个叫做水果的东西。
从设计角度去看,如果类是从现实对象抽象而来的,那么抽象类就是基于类抽象而来的。
从实现角度来看,抽象类与普通类的不同之处在于:抽象类中只能有抽象方法(没有实现功能),该类不能被实例化,只能被继承,且子类必须实现抽象方法。
抽象类与接口
抽象类的本质还是类,指的是一组类的相似性,包括数据属性(如all_type)和函数属性(如read、write),而接口只强调函数属性的相似性。
抽象类是一个介于类和接口直接的一个概念,同时具备类和接口的部分特性,可以用来实现归一化设计。
例1
import abc #抽象类:本质还是类,与普通类额外的特点的是:加了装饰器的函数,子类必须实现他们 class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): # 抽象类是用来被子类继承的,不是用来实例化的 tag='123123123123123' @abc.abstractmethod # 如果子类没有我这个函数,主动抛出异常 def run(self): pass @abc.abstractmethod def speak(self): pass class People(Animal): def run(self): # 子类必须有抽象类里的装饰器下面的函数 pass def speak(self): pass peo1=People() # 实例化出来一个人 print(peo1.tag)
例2
#_*_coding:utf-8_*_ __author__ = 'Linhaifeng' #一切皆文件 import abc #利用abc模块实现抽象类 class All_file(metaclass=abc.ABCMeta): all_type='file' @abc.abstractmethod #定义抽象方法,无需实现功能 def read(self): '子类必须定义读功能' pass @abc.abstractmethod #定义抽象方法,无需实现功能 def write(self): '子类必须定义写功能' pass # class Txt(All_file): # pass # # t1=Txt() #报错,子类没有定义抽象方法 class Txt(All_file): #子类继承抽象类,但是必须定义read和write方法 def read(self): print('文本数据的读取方法') def write(self): print('文本数据的读取方法') class Sata(All_file): #子类继承抽象类,但是必须定义read和write方法 def read(self): print('硬盘数据的读取方法') def write(self): print('硬盘数据的读取方法') class Process(All_file): #子类继承抽象类,但是必须定义read和write方法 def read(self): print('进程数据的读取方法') def write(self): print('进程数据的读取方法') wenbenwenjian=Txt() yingpanwenjian=Sata() jinchengwenjian=Process() #这样大家都是被归一化了,也就是一切皆文件的思想 wenbenwenjian.read() yingpanwenjian.write() jinchengwenjian.read() print(wenbenwenjian.all_type) print(yingpanwenjian.all_type) print(jinchengwenjian.all_type)
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