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Python——继承与派生

时间:2020-04-09 16:25:11      阅读:54      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

一、继承介绍

什么是继承

  • 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

  • 注意:python中支持多继承即一个子类可以继承多个父类

    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)
    
    
    # ps1: 在python2中有经典类与新式类之分
    # 新式类:继承了object类的子类,以及该子类的子类的子类。。。
    # 经典类:没有继承object类的子类,以及该子类的子类的子类。。。
    
    # ps2:在python3中没有继承任何类,那么会默认继承object类,所以python3中所有的类都是新式类
    print(Parent1.__bases__)
    print(Parent2.__bases__)
    
    # python的多继承
    #     优点:子类可以同时遗传多个父类的属性,最大限度地重用代码
    #     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,扩展性变差,
    #         如果真的涉及到一个子类不可避免地要重用多个父类的属性,应该使用Mixins
    

二、继承与抽象

为何要用继承

  • 用来解决类与类之间代码冗余问题

如何实现继承

# 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 __init__(self,name,age,sex,stu_id):
        OldboyPeople.__init__(self,name,age,sex)
        self.stu_id = stu_id

    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()
  • 抽象

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  • 基于抽象的结果,我们就找到了继承关系

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  • 基于上图我们可以看出类与类之间的继承指的是什么’是’什么的关系

  • 上述代代码中Student类与Teacher类都存在着重复的代码,student与teacher都是人类,所以得出继承关系

    class OldboyPeople:
        school = ‘OLDBOY‘
    
        def __init__(self, name, age, sex):
            self.name = name
            self.age = age
            self.sex = sex
    
    class Student(OldboyPeople):
        def __init__(self,name,age,sex,stu_id):
            OldboyPeople.__init__(self,name,age,sex)
            self.stu_id = stu_id
    
        def choose_course(self):
            print(‘学生%s 正在选课‘ % self.name)
     
    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)
    

三、属性查找

属性查找的顺序

  • 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() # obj.f1()
    
    class Bar(Foo):
        def f1(self):
            print(‘Bar.f1‘)
    
    obj=Bar()
    obj.f2()
    
    # Foo.f2
    # Bar.f1
    ‘‘‘
    obj.f2()会在父类Foo中找到f2,先打印Foo.f2,然后执行到self.f1(),即obj.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Bar.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(‘Bar.f1‘)
    ... 
    >>> 
    >>> obj=Bar()
    >>> obj.f2() #在父类中找到f2方法,进而调用obj._Foo__f1()方法,同样是在父类中找到该方法
    Foo.f2
    Foo.f1
    

四、继承的实现原理

4.1 菱形问题

  • 因为python中支持多继承,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,但是这也带来了菱形问题(或称钻石问题,有时候也被称为“死亡钻石”)

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  • 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‘)
    
    
    class B(A):
        def test(self):
            print(‘from B‘)
    
    
    class C(A):
        def test(self):
            print(‘from C‘)
    
    
    class D(B,C):
        pass
    
    
    obj = D()
    obj.test() # 结果为:from B
    
    # 要想搞明白obj.test()是如何找到方法test的,需要了解python的继承实现原理
    

4.2 继承原理

  • 针对python到底是如何实现继承的,每当我们定义一个类,python就会计算出一个方法解析顺序列表即MRO列表我们可以使用mro()这个内置方法查看MRO列表的内容

    print(D.mro())
    [<class ‘__main__.D‘>, <class ‘__main__.B‘>, <class ‘__main__.C‘>, <class ‘__main__.A‘>, <class ‘object‘>]
    
    # 合并父类MRO列表遵循的三个准则
    ‘‘‘
    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
    ‘‘‘
    
    # 1.由对象发起的属性查找,会从对象自身的属性里检索,没有则会按照对象的类.mro()规定的顺序依次找下去,
    # 2.由类发起的属性查找,会按照当前类.mro()规定的顺序依次找下去,
    

4.3 深度优先和广度优先

  • 非菱形结构

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    class E:
        def test(self):
            print(‘from E‘)
    
    
    class F:
        def test(self):
            print(‘from F‘)
    
    
    class B(E):
        def test(self):
            print(‘from B‘)
    
    
    class C(F):
        def test(self):
            print(‘from C‘)
    
    
    class D:
        def test(self):
            print(‘from D‘)
    
    
    class A(B, C, D):
        # def test(self):
        #     print(‘from A‘)
        pass
    
    
    print(A.mro())
    ‘‘‘
    [<class ‘__main__.A‘>, <class ‘__main__.B‘>, <class ‘__main__.E‘>, <class ‘__main__.C‘>, <class ‘__main__.F‘>, <class ‘__main__.D‘>, <class ‘object‘>]
    ‘‘‘
    
    obj = A()
    obj.test() # 结果为:from B
    # 可依次注释上述类中的方法test来进行验证
    
  • 菱形结构,经典类与新式类会有不同MRO,分别对应属性的两种查找方式

    经典类:深度优先

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    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‘)
    
    class E(G):
        def test(self):
            print(‘from E‘)
    
    class F(G):
        def test(self):
            print(‘from F‘)
    
    class B(E):
        def test(self):
            print(‘from B‘)
    
    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
    
    obj = A()
    obj.test() # 如上图,查找顺序为:obj->A->B->E->G->C->F->D->object
    # 可依次注释上述类中的方法test来进行验证,注意请在python2.x中进行测试
    
    

    新式类:广度优先

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    class G(object):
        def test(self):
            print(‘from G‘)
    
    class E(G):
        def test(self):
            print(‘from E‘)
    
    class F(G):
        def test(self):
            print(‘from F‘)
    
    class B(E):
        def test(self):
            print(‘from B‘)
    
    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
    
    obj = A()
    obj.test() # 如上图,查找顺序为:obj->A->B->E->C->F->D->G->object
    # 可依次注释上述类中的方法test来进行验证
    
    

4.4 python Mixins机制

五、派生与方法重用

六、组合

Python——继承与派生

原文:https://www.cnblogs.com/guanxiying/p/12667255.html

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