[Python] 面向对象(二)

当我们定义一个class类的时候，可以从某个现有的class类继承，新的class称为子类，而被继承的class类称为父类

编写了一个名为Animal的class类，有一个run()方法可以直接打印

class Animal(object):
    def run(self):
        print('Animal is running...')

当我们需要编写Dog类时，就可以直接从Animal类继承 

class Dog(Animal):
    pass

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

继承的好处就是子类可以获得父类的全部功能

由于Animial实现了run()方法，因此Dog作为它的子类，自动拥有run()方法 

dog = Dog()
# Animal is running...
dog.run()

我们可以对子类增加一些新的方法

class Animal(object):
    def run(self):
        print('Animal is running...')

class Dog(Animal):
    def run(self):
        print('Dog is running...')

    def eat(self):
        print('Eating meat...')

dog = Dog()
# Dog is running...
dog.run()
# Eating meat...
dog.eat()

从上述代码可以看出，当子类和父类都存在相同的run()方法时，子类的run()会覆盖父类的run()，在代码运行的时候，总是会调用子类的run()

继承可以把父类的所有功能都直接拿过来，这样就不必从零做起，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

判断一个变量是否是某个类型可以使用isinstance()来判断

class Animal(object):
    def run(self):
        print('Animal is running...')

class Dog(Animal):
    def run(self):
        print('Dog is running...')

    def eat(self):
        print('Eating meat...')

a = Animal()
b = Dog()
# True
print(isinstance(a, Animal))
# True
print(isinstance(b, Animal))
# True
print(isinstance(b, Dog))
# False
print(isinstance(a, Dog))

可以看出，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 

提示Tips

isinstance()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

type()也可以判断对象类型，但不会考虑继承关系

class Animal(object):
    def run(self):
        print('Animal is running...')

class Dog(Animal):
    def run(self):
        print('Dog is running...')

    def eat(self):
        print('Eating meat...')

a = Animal()
b = Dog()
# 
print(type(a))
# 
print(type(b))

继承还可以一级一级地继承下来，就好比从爷爷到爸爸、再到儿子这样的关系。而任何类，最终都可以追溯到根类object，这些继承关系看上去就像一颗倒着的树

如何理解多态？

编写一个函数，这个函数接受一个Animal类型的变量

class Animal(object):
    def run(self):
        print('Animal is running...')

class Dog(Animal):
    def run(self):
        print('Dog is running...')

    def eat(self):
        print('Eating meat...')

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

当我们传入Animal的实例时，run_twice()就打印出如下结果

'''
Animal is running...
Animal is running...
'''
run_twice(Animal())

当我们传入Dog的实例时，run_twice()就打印出如下结果

'''
Dog is running...
Dog is running...
'''
run_twice(Dog())

再定义一个Tortoise类型，也从Animal派生

class Animal(object):
    def run(self):
        print('Animal is running...')

class Dog(Animal):
    def run(self):
        print('Dog is running...')

    def eat(self):
        print('Eating meat...')

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

class Tortoise(Animal):
    def run(self):
        print('Tortoise is running slowly...')

当我们再次调用run_twice()时，传入Tortoise的实例 

'''
Tortoise is running slowly...
Tortoise is running slowly...
'''
run_twice(Tortoise())

可以看出，新增一个Animal的子类，不必对run_twice()做任何修改，实际上任何依赖Animal作为参数的函数或者方法都可以不加修改地正常运行，原因就在于多态 

多态的好处就是当我们需要传入Dog、Tortoise……时，我们只需要接收Animal类型就可以了，因为Dog、Tortoise……都是Animal类型，然后按照Animal类型进行操作即可，由于Animal类型有run()方法，因此传入的任意类型，只要是Animal类或者子类，就会自动调用实际类型的run()方法，这就是多态

对于一个变量，我们只需要知道它是Animal类型，无需确切地知道它的子类型，就可以放心地调用run()方法，而具体调用的run()方法是作用在Animal、Dog还是Tortoise对象上，由运行时该对象的确切类型决定，这就是多态真正的威力：调用方只管调用，不管细节，而当我们新增一种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

对扩展开放：允许新增Animal子类

对修改封闭：不需要修改依赖Animal类型的run_twice()等函数