Python---繼承

1、什么是繼承

我們接下來來聊聊Python代碼中的“繼承”：類是用來描述現實世界中同一組事務的共有特性的抽象模型，但是類也有上下級和范圍之分，比如：生物 => 動物 => 哺乳動物 => 靈長型動物 => 人類 => 黃種人

從哲學上說，就是共性與個性之間的關系，比如：白馬和馬！所以，我們在OOP代碼中，也一樣要體現出類與類之間的共性與個性關系，這里就需要通過類的繼承來體現。簡單來說，如果一個類A使用了另一個類B的成員（屬性和方法），我們就可以說A類繼承了B類，同時這也體現了OOP中代碼重用的特性！

2、繼承的基本語法

假設A類要繼承B類中的所有屬性和方法（私有屬性和私有方法除外）

class B(object):
? ? pass

clss A(B):
? ? pass

a = A()
a.B中的所有公共屬性
a.B中的所有公共方法

案例：Person類與Teacher、Student類之間的繼承關系

class Person(object):
? ? def eat(self):
? ? ? ? print('i can eat food!')

? ? def speak(self):
? ? ? ? print('i can speak!')
? ? ? ??
class Teacher(Person):
? ? pass

class Student(Person):
? ? pass

teacher = Teacher()
teacher.eat()
teacher.speak()

student = Student()
student.eat()
studnet.speak()

3、與繼承相關的幾個概念

繼承：一個類從另一個已有的類獲得其成員的相關特性，就叫作繼承！

派生：從一個已有的類產生一個新的類，稱為派生！

很顯然，繼承和派生其實就是從不同的方向來描述的相同的概念而已，本質上是一樣的！

父類：也叫作基類，就是指已有被繼承的類！

子類：也叫作派生類或擴展類

擴展：在子類中增加一些自己特有的特性，就叫作擴展，沒有擴展，繼承也就沒有意義了！

單繼承：一個類只能繼承自一個其他的類，不能繼承多個類，單繼承也是大多數面向對象語言的特性！

多繼承：一個類同時繼承了多個父類，（C++、Python等語言都支持多繼承）

4、單繼承

單繼承：一個類只能繼承自一個其他的類，不能繼承多個類。這個類會有具有父類的屬性和方法。

基本語法：

# 1、定義一個共性類（父類）
class Person(object):
? ? pass
# 2、定義一個個性類（子類）
class Teacher(Person):
? ? pass

案例：比如汽車可以分為兩種類型（汽油車、電動車）

# 1、定義一個共性類（車類）
class Car(object):
? ? def run(self):
? ? ? ? print('i can run')
# 2、定義汽油車
class GasolineCar(Car):
? ? pass
# 3、定義電動車
class EletricCar(Car):
? ? pass

bwm = GasolineCar()
bwm.run()

5、單繼承特性：傳遞性

在Python繼承中，如A類繼承了B類，B類又繼承了C類。則根據繼承的傳遞性，則A類也會自動繼承C類中所有屬性和方法（公共）

class C(object):
? ? def func(self):
? ? ? ? print('我是C類中的相關方法func')
? ? ? ??
class B(C):
? ? pass

class A(B):
? ? pass

a = A()
a.func()

6、編寫面向對象代碼中的常見問題

答：在Python中，類理論上是不區分大小寫的。但是要遵循一定的命名規范：首字母必須是字母或下劃線，其中可以包含字母、數字和下劃線，而且要求其命名方式采用大駝峰。

電動汽車：EletricCar

父類：Father

子類：Son

問題2：父類一定要繼承object么？Car(object)

答：在Python面向對象代碼中，建議在編寫父類時，讓其自動繼承object類。但是其實不寫也可以，因為默認情況下，Python中的所有類都繼承自object。

問題3：打印屬性和方法時，都喜歡用print

class Person():
? ? def __init__(self, name):
? ? ? ? self.name = name
? ? ? ??
? ? def speak(self):
? ? ? ? print('i can speak')
? ? ? ??
# 創建對象，打印屬性和方法
p = Person('Tom')
print(p.name)
p.speak()

7、多繼承

什么是多繼承？

Python語言是少數支持多繼承的一門編程語言，所謂的多繼承就是允許一個類同時繼承自多個類的特性。

基本語法：

class B(object):
? ? pass

class C(object):
? ? pass

class A(B, C):
? ? pass

a = A()
a.B中的所有屬性和方法
a.C中的所有屬性和方法

案例：汽油車、電動車 => 混合動力汽車（汽車 + 電動）

class GasolineCar(object):
? ? def run_with_gasoline(self):
? ? ? ? print('i can run with gasoline')
? ? ? ??
class EletricCar(object):
? ? def run_with_eletric(self):
? ? ? ? print('i can run with eletric')
? ? ? ??
class HybridCar(GasolineCar, EletricCar):
? ? pass

tesla = HybridCar()
tesla.run_with_gasoline()
tesla.run_with_eletric()

注意：雖然多繼承允許我們同時繼承自多個類，但是實際開發中，應盡量避免使用多繼承，因為如果兩個類中出現了相同的屬性和方法就會產生命名沖突。

8、子類擴展：重寫父類屬性和方法

擴展特性：繼承讓子類繼承父類的所有公共屬性和方法，但是如果僅僅是為了繼承公共屬性和方法，繼承就沒有實際的意義了，應該是在繼承以后，子類應該有一些自己的屬性和方法。

什么是重寫？

重寫也叫作覆蓋，就是當子類成員與父類成員名字相同的時候，從父類繼承下來的成員會重新定義！

此時，通過子類實例化出來的對象訪問相關成員的時候，真正其作用的是子類中定義的成員！

上面單繼承例子中 Animal 的子類 Cat和Dog 繼承了父類的屬性和方法，但是我們狗類Dog 有自己的叫聲'汪汪叫'，貓類 Cat 有自己的叫聲 '喵喵叫' ，這時我們需要對父類的 call() 方法進行重構。如下：

class Animal(object):
? ? def eat(self):
? ? ? ? print('i can eat')
? ??
? ? def call(self):
? ? ? ? print('i can call')
? ? ? ??
class Dog(Animal):
? ? pass

class Cat(Animal):
? ? pass

wangcai = Dog()
wangcai.eat()
wangcai.call()

miaomiao = Cat()
miaomiao.eat()
miaomiao.call()

Dog、Cat子類重寫父類Animal中的call方法：

class Animal(object):
? ? def eat(self):
? ? ? ? print('i can eat')
? ? # 公共方法
? ? def call(self):
? ? ? ? print('i can call')

class Dog(Animal):
? ? # 重寫父類的call方法
? ? def call(self):
? ? ? ? print('i can wang wang wang')

class Cat(Animal):
? ? # 重寫父類的call方法
? ? def call(self):
? ? ? ? print('i can miao miao miao')

wangcai = Dog()
wangcai.eat()
wangcai.call()

miaomiao = Cat()
miaomiao.eat()
miaomiao.call()

思考：重寫父類中的call方法以后，此時父類中的call方法還在不在？

答：還在，只不過是在其子類中找不到了。類方法的調用順序，當我們在子類中重構父類的方法后，Cat子類的實例先會在自己的類 Cat 中查找該方法，當找不到該方法時才會去父類 Animal 中查找對應的方法。

9、super()調用父類屬性和方法

super()：調用父類屬性或方法，完整寫法：super(當前類名, self).屬性或方法()，在Python3以后版本中，調用父類的屬性和方法我們只需要使用super().屬性或super().方法名()就可以完成調用了。

案例：Car汽車類、GasolineCar汽油車、ElectricCar電動車

class Car(object):
? ? def __init__(self, brand, model, color):
? ? ? ? self.brand = brand
? ? ? ? self.model = model
? ? ? ? self.color = color
? ? ?def run(self):
? ? ? ? print('i can run')
? ? ? ??
class GasolineCar(Car):
? ? def __init__(self, brand, model, color):
? ? ? ? super().__init__(brand, model, color)
? ? ? ??
? ? def run(self):
? ? ? ? print('i can run with gasoline')
? ? ? ??
class ElectricCar(Car):
? ? def __init__(self, brand, model, color):
? ? ? ? super().__init__(brand, model, color)
? ? ? ? # 電池屬性
? ? ? ? self.battery = 70
? ? ? ??
? ? def run(self):
? ? ? ? print(f'i can run with electric，remain:{self.battery}')
? ? ? ??
bwm = GasolineCar('寶馬', 'X5', '白色')
bwm.run()

tesla = ElectricCar('特斯拉', 'Model S', '紅色')
tesla.run()

10、MRO屬性或MRO方法：方法解析順序

MRO(Method Resolution Order)：方法解析順序，我們可以通過類名.__mro__或類名.mro()獲得“類的層次結構”，方法解析順序也是按照這個“類的層次結構”尋找到。

class Car(object):
? ? def __init__(self, brand, model, color):
? ? ? ? self.brand = brand
? ? ? ? self.model = model
? ? ? ? self.color = color
? ? ?def run(self):
? ? ? ? print('i can run')
? ? ? ??
class GasolineCar(Car):
? ? def __init__(self, brand, model, color):
? ? ? ? super().__init__(brand, model, color)
? ? ? ??
? ? def run(self):
? ? ? ? print('i can run with gasoline')
? ? ? ??
class ElectricCar(Car):
? ? def __init__(self, brand, model, color):
? ? ? ? super().__init__(brand, model, color)
? ? ? ? # 電池屬性
? ? ? ? self.battery = 70
? ? ? ??
? ? def run(self):
? ? ? ? print(f'i can run with electric，remain:{self.battery}')
? ? ? ??
print(ElectricCar.__mro__)
print(ElectricCar.mro())

說明：有MRO方法解析順序可知，在類的繼承中，當某個類創建了一個對象時，調用屬性或方法，首先在自身類中去尋找，如找到，則直接使用，停止后續的查找。如果未找到，繼續向上一級繼承的類中去尋找，如找到，則直接使用，沒有找到則繼續向上尋找...直到object類，這就是Python類繼承中，其方法解析順序。

綜上：object類還是所有類的基類（因為這個查找關系到object才終止）