1.26 Python知识进阶 - 继承

继承

　　继承（Inheritance）是面向对象的程序设计中代码重要的主要方法。继承是允许使用现有类的功能，并在无需重新改写原来的类的情况下，对这些功能进行扩展。继承可以避免代码复制和相关的代码维护等问题。

　　被继承的类称为“基类（Base Class）”、“父类” 或 “超类（Super Class）”，通过继承创建的新类称为“子类（Subclass）” 或 “派生类（Derived Class）”。

　　声明格式：

　　　　class 派生类（基类1，[基类2，...]）:

　　　　　　类体

　　其中，派生类名后为所有基类的名称元组。如果在类定义中没有指定基类，则默认其基类为objec。object是所有对象的根基类。

　　多个类的继承可以形成层次关系，通过类的方法mro()或类的属性__mro__可以输出其继承的层次关系。例如：

class A(object): pass

class B(A): pass

class C(B): pass

class D(A): pass

class E(B, D): pass

print(D.mro())
print(E.__mro__)

------------------line----------------------

[<class '__main__.D'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>] (<class '__main__.E'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)

　　声明派生类时，必须在其构造函数中调用基类的构造函数。调用格式：

　　　　基类名.__init__(self，参数列表)

　　定义一个Car类，再定义一个ElectricCar类，让其继承Car类属性和方法，示例代码：

class Car(object):
    def __init__(self, make, model, year):
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        self.odometer_reading = 0

    def get_descriptive_name(self):
        long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model
        return long_name.title()

    def read_odometer(self):
        print("This car has " + str(self.odometer_reading) + "miles on it.")

    def update_odometer(self, mileage):
        if mileage >= self.odometer_reading:
            self.odometer_reading = mileage
        else:
            print("You can't roll back an odometer!")

    def increment_odometer(self, miles):
        self.odometer_reading += miles

class ElectricCar(Car):
    def __init__(self, make, model, year):
        Car.__init__(self, make, model, year)

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())

------------------line----------------------

2016 Tesla Model S

　　这里Car就是ElectricCar的“父类” 或 “超类”， ElectricCar就是Car的“子类” 或 “派生类”。

　　代码“Car.__init__(self, make, model, year)”，让Python通过调用Car类中的__init__()，让ElectricCar实例包含父类的所有属性。

　　让一个类继承另一个类后，可添加区分子类和父类所需的新属性和方法，为电动汽车添加特有的属性（电瓶）。示例代码：

class Car(object):
    -- snip --

class ElectricCar(Car):
    def __init__(self, make, model, year):
        Car.__init__(self, make, model, year)
        self.battery_size = 70

    def describe_battery(self):
        print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-kWH battery.")

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.describe_battery()

------------------line----------------------
2016 Tesla Model S
This car has a 70-kWH battery.

　　有的时候父类的一些方法可能不子类的一些特性，我们需要对父类的方法重新构造，我们可在子类中重新定义一个这样的方法，即与要重写的父类的方法同名。假如Car类中有fill_gas_tank()方法，我们在ElectricCar中重构。示例代码：

class ElectricCar(Car):
    -- snip --

    def fill_gas_tank(self):
        print("This car does't need a gas tank!")

　　记住，先继承，再重构。

　　

　　Python支持多重继承，即一个派生类可以继承多个基类。

　　多个类的继承可以形成层次关系，通过类的方法mro()或类的属性__mro__可以输出其继承的层次关系。例如：

class A(object): pass

class B(A): pass

class C(B): pass

class D(A): pass

class E(B, D): pass

print(D.mro())
print(E.__mro__)

------------------line----------------------

[<class '__main__.D'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]
(<class '__main__.E'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)

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　　附1，练习代码：

class SchoolMember(object):
    members = 0

    def __init__(self, name, age, sex):
        self.name = name
        self.age = age
        self.sex = sex
        self.enroll()

    def enroll(self):
        print("just enrolled a school member [%s] ." % self.name)
        SchoolMember.members += 1

    def tell(self):
        print("------%s info------" % self.name)
        for k,v in self.__dict__.items():
            print("\t",k,v)

    def __del__(self):
        print("开除了[%s]..." % self.name)
        SchoolMember.members += 1

class Teacher(SchoolMember):
    def __init__(self, name, age, sex, salary, course):
        SchoolMember.__init__(self, name, age, sex)
        self.salary = salary
        self.course = course

    def teaching(self):
        print("Teacher [%s] is teaching [%s]." % (self.name, self.course))

class Student(SchoolMember):
    def __init__(self, name, age, sex, course, tuition):
        SchoolMember.__init__(self, name, age, sex)
        self.course = course
        self.tuition = tuition
        self.amount = 0

    def pay_tuition(self, amount):
        print("Student [%s] has just paied [%s]."  % (self.name, amount))
        self.amount += amount

t1 = Teacher("Alex", 33, "M", 2000, "Python")
s1 = Student("John", 20, "M", "Python", 30000)

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　　附2，关于新旧类的问题：

　　写法1，又称经典类写法：

　　　　基类名.__init__(self,基类中的属性) 

　　写法2，又称新式类写法：

　　　　Python 2.7中：

　　　　super(子类名，self).__init__(基类中的属性)

　　　　Python 3.x中：

　　　　super().__init__(基类中的属性)

　　注：在Python 2.7中使用继承时，务必在定义父类时在括号内指定object。