Python学习之继承

一.property装饰器

装饰器就是在不修改被装饰对象的源代码及调用方式的前提下为被装饰对象添加新功能的可调用对象。property是一个装饰器，用来绑定给对象的方法伪造成一个数据属性。

"""
成人的BMI数值：
过轻：低于18.5
正常：18.5-23.9
过重：24-27
肥胖：28-32
非常肥胖, 高于32
　　体质指数（BMI）=体重（kg）÷身高^2（m）
　　EX：70kg÷（1.75×1.75）=22.86
"""

#案例一

class People:
    def __init__(self, name, weight, height):
        self.name = name
        self.weight = weight
        self.height = height

    # 定义函数的原因1：
    # 1、从bmi的公式上看，bmi应该是触发功能计算得到的
    # 2、bmi是随着身高、体重的变化而动态变化的，不是一个固定的值
    #    说白了，每次都是需要临时计算得到的

    # 但是bmi听起来更像是一个数据属性，而非功能
    @property
    def bmi(self):
        return self.weight / (self.height ** 2)


obj1 = People('egon', 70, 1.83)
print(obj1.bmi())

obj1.height=1.86
print(obj1.bmi())

print(obj1.bmi)

 

# 案例二：
class People:
    def __init__(self, name):
        self.__name = name

    def get_name(self):
        return self.__name

    def set_name(self, val):
        if type(val) is not str:
            print('必须传入str类型')
            return
        self.__name = val

    def del_name(self):
        print('不让删除')
        # del self.__name

    name=property(get_name,set_name,del_name)

obj1=People('egon')
# print(obj1.get_name())
# obj1.set_name('EGON')
# print(obj1.get_name())
# obj1.del_name()



# 人正常的思维逻辑
print(obj1.name) #
# obj1.name=18
# del obj1.name

 

# 案例三：
class People:
    def __init__(self, name):
        self.__name = name


    @property
    def name(self): # obj1.name
        return self.__name

    @name.setter
    def name(self, val): # obj1.name='EGON'
        if type(val) is not str:
            print('必须传入str类型')
            return
        self.__name = val

    @name.deleter
    def name(self): # del obj1.name
        print('不让删除')
        # del self.__name


obj1=People('egon')
# 人正常的思维逻辑
print(obj1.name) #
# obj1.name=18
# del obj1.name

 

二.继承

继承是一种创建新类的方式，新建的类可称为子类或派生类，父类又可称为基类或超类，子类会遗传父类的属性。

需要注意的是：在Python中支持多继承，即在Python中，新建的类可以继承一个或多个父类。

class Parent1(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)

在Python2中有经典类和新式类之分：新式类是继承了object类的子类，以及该子类的子类，子子类...经典类就是没有继承object的子类，以及该子类的子类，子子类...

在Python3中没有继承任何类，那么会默认继承object类，所以Python3中的所以的类都是新式类。

Python的多继承的优缺点：

　　优点：子类可以同时遗传多个父类的属性，最大限度的重用代码

　　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.代码的可读性会变差。

　　　　　3.不建议使用多继承，有可能会引发可恶的菱形问题，拓展性变差。如果真的涉及到一个子类不可避免的要重用多个父类的属性，应该使用Mixins.

 

使用继承可以用来解决类与类之间代码冗余的问题，那么如何来实现继承呢？

# 示范1：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)

 

# 示范2：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):
        # 指名道姓地跟父类OldboyPeople去要__init__
        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()

 

三.属性查找

有了继承关系，对象在查找属性时，先从对象自己的__dict__中找，如果没有则去子类中找，然后再去父类中找……

>>> class Foo:
...     def f1(self):
...         print('Foo.f1')
...     def f2(self):
...         print('Foo.f2')
...         self.f1()
... 
>>> class Bar(Foo):
...     def f1(self):
...         print('Foo.f1')
... 
>>> b=Bar()
>>> b.f2()
Foo.f2
Foo.f1

b.f2()会在父类Foo中找到f2，先打印Foo.f2,然后执行到self.f1(),即b.f1()，仍会按照：对象本身->类Bar->父类Foo的顺序依次找下去，在类Bar中找到f1，因而打印结果为Foo.f1。

父类如果不想让子类覆盖自己的方法，可以采用双下划线开头的方式将方法设置为私有的。

>>> class Foo:
...     def __f1(self): # 变形为_Foo__fa
...         print('Foo.f1') 
...     def f2(self):
...         print('Foo.f2')
...         self.__f1() # 变形为self._Foo__fa,因而只会调用自己所在的类中的方法
... 
>>> class Bar(Foo):
...     def __f1(self): # 变形为_Bar__f1
...         print('Foo.f1')
... 
>>> 
>>> b=Bar()
>>> b.f2() #在父类中找到f2方法，进而调用b._Foo__f1()方法，同样是在父类中找到该方法
Foo.f2
Foo.f1

 

四.多继承带来的菱形问题

1.菱形问题介绍与MRO

大多数面向对象语言都不支持多继承，而在Python中，一个子类是可以同时继承多个父类的，这固然可以带来一个子类可以对多个不同父类加以重用的好处，但也有可能引发著名的 Diamond problem菱形问题(或称钻石问题，有时候也被称为“死亡钻石”)，菱形其实就是对下面这种继承结构的形象比喻。

这种继承结构下导致的问题称之为菱形问题：如果A中有一个方法，B和/或C都重写了该方法，而D没有重写它，那么D继承的是哪个版本的方法：B的还是C的？如下所示

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()
# 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：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

2.如果继承是非菱形继承，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的找下去，最后找object。

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

 

3.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，会在检索第一分支的时候就直接一条道走到黑，即会检索大脑袋（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检索大脑袋。

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：在使用多继承的时候要规避一下几个问题：1.继承的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。