Python面向对象 -- 继承和多态、获取对象信息、实例属性和类属性

继承和多态

继承的好处:

1,子类可以使用父类的全部功能

2,多态:当子类和父类都存在相同的方法时,子类的方法会覆盖父类的方法,即调用时会调用子类的方法。这就是继承的另一个好处:多态。

多态:

调用方只管调用,不管细节,当我们新增一种Animal的子类时,只要确保run( )方法编写正确,不用管原来的代码是如何调用的。这就是著名的“开闭”原则:

对扩展开放:允许新增Animal的子类

对修改封闭:不需要修改依赖Animal类型的run_twice( )等函数

静态语言VS动态语言

对于静态语言(如Java)来说,如果需要传入Animal类型,则传入的对象必须是Animal类型或者它的子类,否则,将无法调用run( )方法。

对于Python这样的动态语言来说,如果需要传入Animal类型,则不一定要传入Animal类型,我们只需要保证传入的对象有一个run( )方法就可以了。

动态语言的“鸭子类型”,它并不要求严格的继承体系,一个对象只要“看起来像鸭子,走起路来像鸭子”,那它就可以被看做是鸭子。

两个特点:

     外观:看起来像鸭子

     行为动作:走起路来像鸭子

Python的 " file-like object "就是一种鸭子类型。对于真正的文件对象来说,它有一个read( )方法,返回其内容。但是,许多对象,只要有read( )方法,都可以被看做" file-like object ",即你不一定要传入真正的文件对象,可以传入任何实现了read( )方法的对象。

下面代码中,

1,对于Dog来说,Animal就是它的父类;对于Animal来说,Dog就是它的子类。

2,在继承关系中,如果一个实例的数据类型是某个子类,那它的数据类型也可以被看做是父类。但是,反过来就不行了。

  Dog的实例d,d的数据类型是Dog,同时也是Animal类型,因为Dog是从Animal继承下来的。
class Animal(object):
    def run(self):
        print('Animal is running...')

class Dog(Animal):   #继承了Animal类的子类Dog
    def run(self):
        print('Dog is running...')

class Cat(Animal):   #继承了Animal类的子类Cat
    def run(self):
        print('Cat is running...')

class Tor(object):  #虽然不是Animal类型,但是有run方法,“鸭子类型”
    def run(self):
        print('tor is running slowly')

def run_twice(animal):
    animal.run()
    animal.run()



a = Animal()
d = Dog()
c = Cat()
t = Tor()

print("判断实例a是否是Animal, Dog, Cat")
print('a is Animal?', '', isinstance(a, Animal))
print('a is Dog?','', isinstance(a, Dog))
print('a is Cat?','', isinstance(a, Cat))
print("")


print("可以看到Dog继承了Animal类,所以Dog的实例的数据类型既是Dog, 也是父类Animal")
print('d is Animal?','', isinstance(d, Animal))
print('d is Dog?','', isinstance(d, Dog))
print('d is Cat?','', isinstance(d, Cat))
print("")

run_twice(a)
run_twice(d)
run_twice(c)


print("")
print("可以看到实例t不是是Animal,但是也能运行run_twice()函数,是因为它有run方法")
print('t is Tor?','', isinstance(t,Tor))
print('t is Animal?','', isinstance(t,Animal))
print("")

run_twice(t)
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小结:

继承可以把父类所有的功能都继承过来,这样就不必从0开始做起,子类只需要新增自己特有的方法,也可以把父类不适合的方法覆盖重写。

动态语言的" 鸭子类型 "决定了继承不像静态语言那样数据类型是必须的。

获取对象信息

type( )函数、isinstance( )函数、dir( )函数、getattr( )函数、setattr( )函数、hasattr( )函数

type( )函数:

(1)判读对象的基本类型、或者直接写int,str


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(2)一个变量指向函数或者类,进行判断


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(3)判断两个对象的type类型是否相同


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(4)判断一个对象是否是函数? 方法:使用types 模块中定义的常量

import types
def fn():
    pass

print("是否是函数类型:",type(fn)==types.FunctionType)  
print("是否是绝对值类型:",type(abs)==types.BuiltinFunctionType)
print("是否是lambda匿名函数类型:",type(lambda x: x)==types.LambdaType)  #判断是否是lambda匿名函数类型
print("是否是生成器类型:",type(x for x in range(10))==types.GeneratorType)  #判断是否是生成器类型
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使用Isinstance( )函数

(1)判断class类的类型,Isinstance( )函数判断的是一个对象是否是该类型本身,或者位于该类型的父继承链上

(2)能用type( )判断的也能用isinstance( )判断


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(3)判断一个对象是否是某些类型中的一种


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1 print(isinstance([1,2,3,4],(list,tuple)))
2 print(isinstance((1,2,3,4),(list,tuple)))
3 print(isinstance([1,2,3,4],(int,str)))

结论:总是优先使用isinstance( )函数来判断类型,可以将指定类型及其子类“一网打尽”

dir( )函数

功能:可以获得一个对象的所有属性和方法,它返回一个包含字符串的list列表

注:获取属性值的格式,尽量使用 “实例.属性名”,少用getattr( )函数获取属性值
测试对象的属性 , attr, attribute属性缩写 has+attr=hasattr, get+attr=getattr, set+attr=setattr

hasattr( ):只有两个参数,判断实例变量是否有这个属性或方法,参数中属性或方法都要用引号引起来

setattr( ):有3个参数,(实例变量,属性名,属性值),为实例变量添加属性值,

getattr( ):有3个参数,获取实例变量的属性值或方法, 可以设置默认值default,如果有属性不存在,就返回默认值

               对于属性,getattr返回的是属性值

               对于方法,getattr返回的是实例变量.方法名

注意:方法名后面不带括号,如果想调用这个方法,就写成这种形式getattr( )( ),在getattr( )函数的后面加上一个括号


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(1)类似xxx这样的属性和方法在Python中是有特殊用途的,比如len方法返回长度

(2)在Python中,调用len( )函数获取一个对象的长度,实际上,在len( )函数内部,它自动去调用该对象的len( )方法。

所以,下面的代码是等价的:

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(3)如果自己写类,想用len( myObj )的话,就自己写一个len( )方法

    注意:是__len__( )方法,前后带2个下划线,而不是len( )方法

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(4)使用hasattr( ), setattr( ), getattr( )操作对象

测试对象的属性,如果获取不存在的属性,会抛出AttributeError错误,此时可以设置一个default参数,如果属性不存在,就返回默认值


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测试对象的方法:

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小结

(1)可以直接写obj.x,就不要写getattr(obj, 'x')

(2)假设我们从文件流fp中读取图像,首先要判断该fp对象是否存在read方法,如果存在,则该对象是一个流,如果不存在,则无法读取。 hasattr( )就派上用场了。

注意:在Python这类动态语言中,根据鸭子类型,有read( )方法,不代表该fp对象就是一个文件流,它也可能是网络流,也可能是内存中的一个字节流,但只要read( )方法返回的是有效的图像数据,就不影响读取图像的功能。

实例属性和类属性

1、类属性属于类所有,该类的所有实例均可以访问,所有实例共享一个属性。

2、定义了类属性后,如果实例中的属性名和类中的属性名相同,则访问实例的这个属性值时将会覆盖类中相同属性名的值,如果属性名不相同,则不会覆盖

3、实例属性属于各个实例,互不干扰

注:从下面的代码中可以看出,千万不要对实例属性和类属性使用相同的名字,因为相同名称的实例属性将会覆盖掉类属性,但是当删除实例属性后,再访问时,访问到的是类属性。

class Student(object):
    name='Student'


s=Student()

print('s.name:',s.name)  #实例的name属性值
print('Student.name:',Student.name)  #类Student的name属性值

print("")
print("添加了实例的namea属性后:")
s.namea='Michael'   #定义了实例的namea属性值,注意后面多了一个a
print('s.namea:',s.namea)   #实例中定义了和类Student中name属性,不同属性名的属性namea
print('s.name:',s.name)    #此时实例的name属性值
print('Student.name:',Student.name)

print("")
print("添加了实例的name属性后:")
s.name='hello'
print('s.name:',s.name)   #此时实例的name属性值
print('Student.name:',Student.name)   #类Student的name属性值

print("")
print("删除了实例的name属性后:")
del s.name   #删除了实例中的name属性
print('s.name:',s.name)
print('Student.name:',Student.name)
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参考网址:廖雪峰的官方网站

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