Python3学习之路~6.6 类的继承

Inheritance 继承

面向对象编程 (OOP) 语言的一个主要功能就是“继承”。继承是指这样一种能力：它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。
通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。
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。

继承概念的实现方式主要有2类：实现继承、接口继承。

Ø         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；

Ø         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(子类重构爹类方法)；

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。例如，Employee 是一个人，Manager 也是一个人，因此这两个类都可以继承 Person 类。但是 Leg 类却不能继承 Person 类，因为腿并不是一个人。

抽象类仅定义将由子类创建的一般属性和方法。

OOP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。

一个类可以派生出子类，在这个父类里定义的属性、方法自动被子类继承。继承简单举例：

#Author:Zheng Na

class Person:
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age

    def eat(self):
        print("%s is eating..." % self.name)

    def talk(self):
        print("%s is talking..." % self.name)

    def sleep(self):
        print("%s is sleeping..." % self.name)

#继承
class Man(Person): # 子类可以继承父类的方法
    # 子类可以定义自己的方法
    def smoke(self):
        print("%s is smoking..." % self.name)

    # 子类可以重构父类的方法
    def sleep(self):
        Person.sleep(self)
        print("man is sleeping...")

class Woman(Person):
    def get_birth(self):
        print("%s is born a baby..." % self.name)

m1 = Man("Alex",21)
m1.eat() # Alex is eating...
m1.smoke() # Alex is smoking...
m1.sleep() # Alex is sleeping...  man is sleeping...

w1 = Woman("Cendy",23)
w1.get_birth() # Cendy is born a baby...
#w1.smoke() # Woman不能调用Man里面的方法，会报错：AttributeError: 'Woman' object has no attribute 'smoke'

对构造函数进行重构：

#Author:Zheng Na

class Person:
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age

    def eat(self):
        print("%s is eating..." % self.name)

    def talk(self):
        print("%s is talking..." % self.name)

    def sleep(self):
        print("%s is sleeping..." % self.name)

#继承
class Man(Person):
    # 对构造函数进行重构:给Man多传一个参数
    # 注意：父类的参数也要都写上
    def __init__(self,name,age,money):
        #以下2种写法都是对的，但使用super的好处有2个，
        # 一个是当父类Person名字变了的时候，子类Man只需要在继承的地方修改一次即可，不需要每个重构的方法都改一次；
        # 另一个是当子类同时继承多个父类时，重构时 写法2 只需要写一遍即可，但是 写法1 需要写多遍（每个父类写一遍），使用super更省代码
        # Person.__init__(self,name,age) # 写法1
        super(Man,self).__init__(name,age) # 写法2

        self.money = money


m1 = Man("Alex",21,100)
print(m1.money) # 100

对于多继承，有的语言支持，有的语言不支持。比如说Python是支持多继承的，而java就是不支持多继承的。多继承举例：

#Author:Zheng Na

# class Person: #经典类
class Person(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 talk(self):
        print("%s is talking..." % self.name)

    def sleep(self):
        print("%s is sleeping..." % self.name)

class Relation(object):
    def makefriends(self,obj):
        print("%s is making friends with %s" % (self.name,obj.name))
        self.friends.append(obj) # 注意这里一定是obj而不是name

#多继承
class Man(Person,Relation):#两个父类的执行顺序是从左到右
    pass
class Woman(Person,Relation):
    pass

m1 = Man("Alex",21)
w1 = Woman("Cendy",23)

m1.makefriends(w1) # Alex is making friends with Cendy
print(m1.friends) # [<__main__.Woman object at 0x00000000027C8BE0>]
print(m1.friends[0].name) # Cendy
w1.name = "Amy" #即使w1改名字了，m1交的朋友也还是w1
print(m1.friends[0].name) # Amy

 

通过“继承”（Inheritance）和“组合”（Composition）来实现继承举例：

#Author:Zheng Na

#object是所有类的基类
class School(object):#以后最好写新式类
    def __init__(self,name,addr):
        self.name = name
        self.addr = addr
        self.students = []
        self.teachers = []

    def enroll(self,stu_obj):
        print("为 %s 学生办理注册手续" %stu_obj.name)
        self.students.append(stu_obj)

    def hire(self,tch_obj):
        print("雇佣新教师 %s " %tch_obj.name)
        self.teachers.append(tch_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 %s course" % (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 paid tuition for $%s" % (self.name,amount))

school = School("长安大学","西安")
t1 = Teacher("Steven",43,"M",10000,"Linux")
t2 = Teacher("Martin",28,"M",8000,"Python")

s1 = Student("Amy",20,"F",1001,2)
s2 = Student("Bob",20,"M",1002,2)

t1.tell()
s1.tell()

school.enroll(s1)
school.enroll(s2)
school.hire(t1)

print(school.students)
print(school.teachers)
school.teachers[0].teach()

for stu in school.students:
    stu.pay_tuition(6000)