Python基础---面向对象继承及多态

目录

一、继承特性

1.继承的概念

（1）什么是继承

（2）继承中的子类和父类的概念

2.继承的作用

（1）练习1

（2）练习2

3.查看继承的父类

（1）概念

（2）练习

4.方法的复写

（1）概念

（2）练习

5.super()

（1）概念

（2）练习

6.__init__()方法

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7.派生属性

8.私有属性私有方法在继承中的表现

9.抽象类

（1）定义抽象类

（2）定义抽象方法

二、多继承 

1.语法

2.多继承注意事项

3.继承原理(钻石继承)

4.多继承中super本质

三、多态

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一、继承特性

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1.继承的概念

（1）什么是继承

继承就是让类和类之间产生父子关系，子类可以拥有父类的静态属性和方法。

[继承就是可以获取另外一个类中的静态属性和普通方法。(并非所有成员)]

注意：python中的继承分为：单继承和多继承。

（2）继承中的子类和父类的概念

在python中，新建的类可以继承一个或多个父类

父类:用于被继承的类，称之为父类，也叫做基类，或者超类。

子类:继承其他类的类，称之为子类，也叫做派生类。

2.继承的作用

继承最大的作用就是提高代码的重用率

（1）练习1

创建Dog类和Cat类，分别设置name,gender,age属性和定义eat()、sleep()方法。

并且Dog类在定义一个bite()方法，Cat类定义climb_tree()方法。

class Dog(object):
    def __init__(self,name,age,gender):
        self.name=name
        self.age=age
        self.gender=gender
    def eat(self):
        print('吃。。。')
    def sleep(self):
        print('睡。。。')
    def bite(self):
        print('汪汪汪~~~')
    def __str__(self):
        msg='名字：{}，年龄：{}，性别:{}'.format(self.name,self.age,self.gender)
        return msg
class Cat(object):
    def __init__(self,name,age,gender):
        self.name=name
        self.age=age
        self.gender=gender
    def eat(self):
        print('吃。。。')
    def sleep(self):
        print('睡。。。')
    def climb_tree(self):
        print('朕在爬树，请勿打扰。。。')
    def __str__(self):
        msg='名字：{}，年龄：{}，性别:{}'.format(self.name,self.age,self.gender)
        return msg
dog=Dog('豆豆',6,'公')
print(dog)
dog.eat()
dog.sleep()
dog.bite()

cat=Cat('妙妙',5,'母')
print(cat)
cat.eat()
cat.sleep()
cat.climb_tree()

结果为： 

 

注意：我们发现Cat了和Dog类中有大量的重复代码。

（2）练习2

使用继承方式，实现Dog类和Cat类重复代码的重用。

 

结果为：

3.查看继承的父类

（1）概念

格式：类名.__bases__

注意：

(1).python3中如果一个类没有继承任何类，默认继承object类。我们管这种类叫做新式类。

(2).object类，是python中的祖宗，所有的类都是从object类中继承下来的。

查看Cat类和Animal类继承的父类。

（2）练习

查看Cat类和Animal类继承的父类

4.方法的复写

（1）概念

子类中定义了和父类中相同的方法，我们叫做方法的复写（派生方法）。

实例对象调用此方法的时候就会调用自己类中的方法了。

应用场景：父类的功能满足不了子类，如人类都会吃，但是如学生会去食堂吃，老板会去酒店吃，

                  这样人类的eat方法就无法满足学生类和老板类，需要复写。

（2）练习

定义一个Person类创建eat()方法，定义一个Student的类，创建eat()方法，

规定学生去食堂吃饭，定义一个Boss类创建eat()方法，规定Boss去酒店吃。

结果为：

5.super()

（1）概念

子类和父类有相同的方法，如果子类想调用父类相同的的方法。可以使用super()方法。

在python3中，子类执行父类的方法也可以直接用super方法 --->super()

super默认省略了两个参数 第一个参数是类名，第二个参数是self。

两个参数可以省略不传递例如 super(Student,self)

super()还可以从类的外部使用需要传递类名(本类的名称)和对象名

例如 super(Student,student)

格式：

super().方法名称()

父类类名.方法名称(self)

super(本类类名,对象名)

（2）练习

子类调用自己的方法的时候同时调用父类的方法

结果为：

6.__init__()方法

 （1）子类继承父类，如果子类不复写父类的__init__()方法，创建子类对象的时候会自动调用父类__init__()方法。

结果为：

 （2）子类继承父类，如果子类复习了父类的__init__()方法， 创建的子类对象的时候不会再调用父类的__init__() 方法。

结果为：

 （3）注意：

   父类的初始化方法有参数，子类初始化无参数，子类再调用父类的参数的时候就会报错。

   

   python要求复写父类的__init__()方法时，需要调用父类的__init__()

class Person(object):
    def __init__(self,name):
        print('person....')
        self.name=name
class Student(Person):
    def __init__(self,name):
        super().__init__(name)
        print('student......')
student=Student('zs')

7.派生属性

属性的覆盖(派生属性)：子类也可以添加自己新的属性或者在自己这里重新定义这些属性（不会影响到父类），需要注意的是，一旦重新定义了自己的属性且与父类重名，那么调用新增的属性时，就以自己为准了(属性的覆盖)。

结果如下：

8.私有属性私有方法在继承中的表现

父类中的私有方法和私有属性都是不能被子类继承下来的，一般父类的属性和方法不会私有

测试父类中的私有属性和私有方法是否能被继承下来

9.抽象类

起初，我们定义了Person类实现了eat()、drink()方法，每种人都会吃喝但是吃喝的地点不同，如果实现了方法体就浪费了。

因此我们可以只定义eat()方法，不实现方法体，这种形式我们可以将方法定义为抽象方法，具有抽象方法的类就叫做抽象类。

抽象类是一个特殊的类，只能被继承，不能实例化，抽象类中可以有抽象方法和普通方法。

1、从实现角度来看，抽象类与普通类的不同之处在于：抽象类中有抽象方法，

      该类不能被实例化，只能被继承，且子类必须实现抽象方法

2、抽象类中可以定义普通的方法。

3、抽象类也是定义规范。

4、使用抽象类，子类一般都是单继承。

（1）定义抽象类

定义抽象类需要导入 abc模块。

from abc import ABCMeta, abstractmethod

（2）定义抽象方法

抽象方法：只定义方法，不具体实现方法体。

在定义抽象方法时需要在前面加入:@abstractmethod

抽象方法不包含任何可实现的代码，因此其函数体通常使用pass。

注意：子类继承了抽象类父类，子类必须实现父类的抽象方法。

结果为：

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二、多继承 

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一个子类可以继承多个父类，就是多继承，并且拥有所有父类的属性和方法。

例如 孩子会继承自己的父亲和母亲的特征。

1.语法

class 子类名(父类名1,父类名2…) : pass

2.多继承注意事项

如果子类和父类有相同的方法，就会调用子类中的方法。

如果不同的父类中存在着相同的方法名称，子类对象调用的时候会调用哪个父类中的方法呢?

Python会根据 MRO(method resolution order) 方法解析顺序列表进行查找。

提示：开发时，需要避免这种容易产生混淆的情况！--如果父类之间存在同名的属性和方法，应尽量避免使用多继承。

3.继承原理(钻石继承)

python到底是如何实现继承的，对于你定义的每一个类，python会计算出一个方法解析顺序(MRO)列表，这个MRO列表就是一个简单的所有基类的线性顺序列表。

为了实现继承,python会在MRO列表上从左到右开始查找基类,直到找到第一个匹配这个属性的类为止。

而这个MRO列表的构造是通过一个C3线性化算法来实现的。我们不去深究这个算法的数学原理,它实际上就是合并所有父类的MRO列表并遵循如下三条准则:

1.子类会先于父类被检查

2.多个父类会根据它们在列表中的顺序被检查

3.如果对下一个类存在两个合法的选择,选择第一个父类

注意：D类有两个选择，默认选择B类执行。

在Python2.3之前，MRO是基于深度优先算法的，自2.3开始使用C3算法广度优先，定义类时需要继承object，这样的类称为新式类，否则为旧式类。只有在python3中才有 __mro__ 和 mor() 方法。

4.多继承中super本质

不是直接查找父类，而是根据调用节点的广度优先顺序执行的。

练习1：

创建A、B、C、D类，D类继承B,C类，B类继承A类，C类继承A类。

在每个方法中都调用super().func()方法，查看执行顺序。

class A(object):
    def test(self):
        print('A test...')
class B(A):
    def test(self):
        super().test()
        print('B test...')
class C(A):
    def test(self):
        super().test()
        print('C test...')
class D(B,C):                     
    def test(self):
        super().test()
        print('D test...')
d=D()
d.test()
print(D.__mro__)

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三、多态

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多态就是不同子类对象调用父类的方法产生不同的结果。

声明形参的时候是父类对象，实际运行的时候是子类对象。

练习2：

使用不同的支付工具给商店支付钱

import abc
class Pay(metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def pay(self,money):pass
class ZfbPay(Pay):
    def pay(self,money):
        print('支付宝付款{}元'.format(money))
class WxPay(Pay):
    def pay(self,money):
        print('微信付款{}元'.format(money))
class Person(object):
    def consumption(self,pay,money):
        pay.pay(money)
per=Person()
zfb=ZfbPay()
wx=WxPay()
per.consumption(zfb,100)
per.consumption(wx,200)