面向对象三大特性之继承
1 继承的定义
继承是一种创建新类的方式,继承之后子类可以遗传父类的属性
新建的类可称为子类或派生类,父类又可称为基类或超类
继承可以用来解决类与类之间代码冗余问题
tips: python支持多继承
在Python中,新建的类可以继承一个或多个父类
`
在python2中有经典类与新式类之分
新式类:继承了object类的子类,以及该子类的派生类
经典:没有继承object类的子类,以及该子类的派生类
`
在python3中没有继承任何类,那么会默认继承object类,所以python3中所有的类都是新式类
class Parent1(object):
# 如果python3中写的继承想兼容python2要将所有无继承的类 继承object
x=1111
class Parent2(object):
pass
class Sub1(Parent1): # 单继承
pass
class Sub2(Parent1,Parent2): # 多继承
pass
print(Sub1.__bases__)
print(Sub2.__bases__)
print(Sub1.x)
2 多继承的优缺点
优点:子类可以同时遗传多个父类的属性,最大限度地重用代码
缺点:
1、违背人的思维习惯:继承表达的是一种什么"是"什么的关系
2、代码可读性变差
3、不建议使用多继承,有可能会引发菱形问题,使扩展性变差,
如果涉及到一个子类不可避免地要重用多个父类的属性,应该使用Mixins机制
3 继承的使用
3.1 继承解决类之前的代码冗余
# 类与类之间存在冗余问题
class Student:
school='OLDBOY'
def __init__(self,name,age,sex):
self.name=name
self.age=age
self.sex=sex
def choose_course(self):
print('学生%s 正在选课' %self.name)
class Teacher:
school='OLDBOY'
def __init__(self,name,age,sex,salary,level):
self.name=name
self.age=age
self.sex=sex
self.salary=salary
self.level=level
def score(self):
print('老师 %s 正在给学生打分' %self.name)
# 基于继承解决类与类之间的冗余问题
class OldboyPeople:
school = 'OLDBOY'
def __init__(self, name, age, sex):
self.name = name
self.age = age
self.sex = sex
class Student(OldboyPeople):
def choose_course(self):
print('学生%s 正在选课' % self.name)
stu_obj = Student('lili', 18, 'female')
print(stu_obj.__dict__)
print(stu_obj.school)
stu_obj.choose_course()
class Teacher(OldboyPeople):
# 老师的空对象,'egon',18,'male',3000,10
def __init__(self, name, age, sex, salary, level):
# 调用父类OldboyPeople的__init__函数
# 注意:要传入所有参数
OldboyPeople.__init__(self,name,age, sex)
self.salary = salary
self.level = level
def score(self):
print('老师 %s 正在给学生打分' % self.name)
tea_obj=Teacher('egon',18,'male',3000,10)
print(tea_obj.__dict__)
print(tea_obj.school)
tea_obj.score()
3.2 单继承背景下的属性查找
class Foo:
def f1(self):
print('Foo.f1')
def f2(self):
print('Foo.f2')
self.f1() # 本质上是obj.f1(),即Bar.f1()
class Bar(Foo):
def f1(self):
print('Bar.f1')
obj=Bar()
obj.f2()
# 结果:
# Foo.f2
# Bar.f1
class Foo:
def f1(self):
print('Foo.f1')
def f2(self):
print('Foo.f2')
Foo.f1(self) # 调用Foo类中的f1
class Bar(Foo):
def f1(self):
print('Bar.f1')
obj=Bar()
obj.f2()
# Foo.f2
# Foo.f1
class Foo:
def __f1(self): # _Foo__f1
print('Foo.f1')
def f2(self):
print('Foo.f2')
self.__f1() # self._Foo__f1, 调用当前类中的f1
class Bar(Foo):
def __f1(self): # _Bar__f1
print('Bar.f1')
obj=Bar()
obj.f2()
# Foo.f2
# Foo.f1
3.3 多继承中的菱形问题
A继承了B和C,B和C继承了D
如果A中没有foo函数,B,C和D中都有各自的foo函数,
此时调用A.foo()该选择谁的foo函数?
class A(object):
# def test(self):
# print('from A')
pass
class B(A):
def test(self):
print('from B')
pass
class C(A):
# def test(self):
# print('from C')
pass
class D(C,B):
# def test(self):
# print('from D')
pass
print(D.mro()) # 类D以及类D的对象访问属性都是参照该类的mro列表
obj = D() # 顺序为OBJ-D-C-B-A
obj.test()
print(D.test)
print(C.mro()) # 类C以及类C的对象访问属性都是参照该类的mro列表
c=C()
c.test()
总结一:
类相关的属性查找(类名.属性,该类的对象.属性),都是参照该类的mro列表顺序
class E:
# def test(self):
# print('from E')
pass
class F:
def test(self):
print('from F')
class B(E):
# def test(self):
# print('from B')
pass
class C(F):
# def test(self):
# print('from C')
pass
class D:
def test(self):
print('from D')
class A(B, C, D):
# def test(self):
# print('from A')
pass
# 新式类
print(A.mro()) # A->B->E->C->F->D->object
obj = A()
obj.test() # 结果为:from F
总结二:
如果多继承是非菱形继承,即没有汇合处,
则经典类与新式的属性查找顺序一样:
都是一个分支一个分支地找下去,然后最后找object
class G: # 在python2中,未继承object的类及其子类,都是经典类
# def test(self):
# print('from G')
pass
class E(G):
# def test(self):
# print('from E')
pass
class F(G):
def test(self):
print('from F')
class B(E):
# def test(self):
# print('from B')
pass
class C(F):
def test(self):
print('from C')
class D(G):
def test(self):
print('from D')
class A(B,C,D):
# def test(self):
# print('from A')
pass
# 新式类
# print(A.mro()) # A->B->E->C->F->D->G->object
# 经典类:A->B->E->G->C->F->D
obj = A()
obj.test() #
总结三:
如果多继承是菱形继承,经典类与新式类的属性查找顺序不一样:
经典类:深度优先,会在检索第一条分支的时候就直接一条道走到底,会检索共同的父类
`
新式类:广度优先,会在检索最后一条分支的时候才检索共同的父类
总结四:
多继承到底要不用???
要用,但是注意几点问题
1、继承结构尽量不要过于复杂
2、推荐使用mixins机制:在多继承的背景下满足继承的什么"是"什么的关系
3.4 多继承mixins规范
在python中使用多继承时,应该遵守mixins的规范
mixins机制核心就是在多继承背景下尽可能地提升多继承的可读性,
将添加功能的类名写成able或ible或mixin结尾,而主体的类名没有后缀
即名词只有一个,其他为形容词,如苹果是红的,甜的,有核的,有皮的水果
ps:让多继承满足人的思维习惯=>什么"是"什么
通常Mixin结果的类放在左边
# 多继承的正确打开方式:mixins机制
class Vehicle: (交通工具)
pass
class FlyableMixin:
def fly(self):
pass
class CivilAircraft(FlyableMixin,Vehicle): # 民航飞机
pass
class Helicopter(FlyableMixin,Vehicle): # 直升飞机
pass
class Car(Vehicle): # 汽车并不会飞,但按照上述继承关系,汽车也能飞了
pass
3.5 在子类中重用父类的功能
方式一:添加前缀,调用某一个类下的函数(不依赖于继承关系)
class OldboyPeople:
def __init__(self,name,age,sex):
self.name=name
self.age=age
self.sex=sex
def f1(self):
print('%s say hello' %self.name)
class Teacher(OldboyPeople):
def __init__(self,name,age,sex,level,salary):
OldboyPeople.__init__(self,name,age,sex)
self.level = level
self.salary=salary
tea_obj=Teacher('egon',18,'male',10,3000)
print(tea_obj.__dict__)
方式二:super()
调用父类提供给自己的方法=>严格依赖继承关系
调用super()会得到一个特殊的对象,该对象会参照发起属性查找的那个类的mro列表,去当前类的父类中找属性
`
在python2中super的使用需要完整地写成super(自己的类名,self) ,
在python3中可以简写为super()。
class OldboyPeople:
def __init__(self,name,age,sex):
self.name=name
self.age=age
self.sex=sex
def f1(self):
print('%s say hello' %self.name)
class Teacher(OldboyPeople):
def __init__(self,name,age,sex,level,salary):
super().__init__(name,age,sex) # 调用该函数的是方法,自动传入对象
# super()得到的是Teacher的mro列表中排在teacher类后的类
# [<class '__main__.Teacher'>, <class '__main__.OldboyPeople'>, <class 'object'>]
# 查找顺序为<class '__main__.OldboyPeople'>, <class 'object'>
self.level = level
self.salary=salary
print(Teacher.mro())
# [<class '__main__.Teacher'>, <class '__main__.OldboyPeople'>, <class 'object'>]
tea_obj=Teacher('egon',18,'male',10,3000)
print(tea_obj.__dict__)
# {'name': 'egon', 'age': 18, 'sex': 'male', 'level': 10, 'salary': 3000}
# super()案例
class A:
def test(self):
print('from A')
super().test()
class B:
def test(self):
print('from B')
class C(A,B):
pass
obj=C()
obj.test()
# from A
# from B
# C中没test方法,从父类中找,多继承,按C的mro顺序查找[C,A,B,O]
# A中存在test方法,调用,输出from A,执行super().test()
# super().test()是在C的mro列表中[C,A,B,O],在排在A后面的类中寻找test,即B->O
# B中存在test,执行
print(C.mro())
# [<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'>]
class A:
def test(self):
print('from A')
super().test1()
class B:
def test(self):
print('from B')
class C(A,B):
def test1(self):
print('from C')
obj=C()
obj.test()
# C中没test方法,从父类中找,多继承,按C的mro顺序查找[C,A,B,O]
# A中存在test方法,调用,输出from A,执行super().test1()
# super().test1()是在C的mro列表中[C,A,B,O],在排在A后面的类中寻找test1,即B->O
# B中不存在,O中不存在,报错