Python面向对象继承案例

面向对象三大特性

　　封装 根据 职责 将 属性 和 方法 封装 到一个抽象的 类 中

　　继承实现代码的重用，相同的代码不需要重复的编写

　　多态 不同的对象调用相同的方法，产生不同的执行结果，增加代码的灵活度

---

1、单继承

1.1、 继承的概念、语法和特点

继承的概念：子类 拥有 父类 的所有 方法 和 属性

class Animal:

    def eat(self):
        print("吃")

    def drink(self):
        print("喝")

    def run(self):
        print("跑")

    def sleep(self):
        print("睡")

class Dog:

    def eat(self):
        print("吃")

    def drink(self):
        print("喝")

    def run(self):
        print("跑")

    def sleep(self):
        print("睡")

    def bark(self):
        print("汪汪叫")

# 创建一个对象 - 狗对象
wangcai = Dog()

wangcai.eat()
wangcai.drink()
wangcai.run()
wangcai.sleep()
wangcai.bark()

不使用用继承开发动物和狗

1.1.1、 继承的语法

class 类名(父类名):

    pass

class Animal:

    def eat(self):
        print("吃---")

    def drink(self):
        print("喝---")

    def run(self):
        print("跑---")

    def sleep(self):
        print("睡---")

class Dog(Animal):

    # 子类拥有父类的所有属性和方法
    # def eat(self):
    #     print("吃")
    #
    # def drink(self):
    #     print("喝")
    #
    # def run(self):
    #     print("跑")
    #
    # def sleep(self):
    #     print("睡")

    def bark(self):
        print("汪汪叫")

# 创建一个对象 - 狗对象
wangcai = Dog()

wangcai.eat()
wangcai.drink()
wangcai.run()
wangcai.sleep()
wangcai.bark()

使用继承开发动物和狗

　　子类 继承自 父类，可以直接 享受 父类中已经封装好的方法，不需要再次开发

　　子类 中应该根据 职责，封装 子类特有的属性和方法

1.1.2、 专业术语

　　Dog 类是 Animal 类的子类，Animal 类是 Dog 类的父类，Dog 类从 Animal 类继承

　　Dog 类是 Animal 类的派生类，Animal 类是 Dog 类的基类，Dog 类从 Animal 类派生

1.1.3、继承的传递性

　　C 类从 B 类继承，B 类又从 A 类继承

　　那么 C 类就具有 B 类和 A 类的所有属性和方法

子类 拥有 父类 以及 父类的父类 中封装的所有 属性 和 方法

class Animal:

    def eat(self):
        print("吃---")

    def drink(self):
        print("喝---")

    def run(self):
        print("跑---")

    def sleep(self):
        print("睡---")

class Dog(Animal):

    def bark(self):
        print("汪汪叫")

class XiaoTianQuan(Dog):

    def fly(self):
        print("我会飞")

class Cat(Animal):

    def catch(self):
        print("抓老鼠")

# 创建一个哮天犬的对象
xtq = XiaoTianQuan()

xtq.fly()
xtq.bark()
xtq.eat()

xtq.catch()

继承的传递性

提问：哮天犬 能够调用 Cat 类中定义的 catch 方法吗？

答案：不能，因为 哮天犬 和 Cat 之间没有 继承 关系。

1.2 方法的重写

　　子类 拥有 父类 的所有 方法 和 属性

　　子类 继承自 父类，可以直接 享受 父类中已经封装好的方法，不需要再次开发

应用场景

　　当 父类 的方法实现不能满足子类需求时，可以对方法进行 重写(override)

　　　　

重写 父类方法有两种情况：

　　①覆盖 父类的方法

　　②对父类方法进行 扩展

1.2.1、覆盖父类的方法

　　如果在开发中，父类的方法实现 和 子类的方法实现，完全不同

　　就可以使用 覆盖 的方式，在子类中重新编写 父类的方法实现

　  具体的实现方式，就相当于在 子类中 定义了一个 和父类同名的方法并且实现

　  重写之后，在运行时，只会调用 子类中重写的方法，而不再会调用 父类封装的方法

class Animal:

    def eat(self):
        print("吃---")

    def drink(self):
        print("喝---")

    def run(self):
        print("跑---")

    def sleep(self):
        print("睡---")

class Dog(Animal):

    def bark(self):
        print("汪汪叫")

class XiaoTianQuan(Dog):

    def fly(self):
        print("我会飞")

    def bark(self):
        print("叫得跟神一样...")

xtq = XiaoTianQuan()

# 如果子类中，重写了父类的方法
# 在使用子类对象调用方法时，会调用子类中重写的方法
xtq.bark()

覆盖父类方法

1.2.2、对父类方法进行 扩展

　　如果在开发中，子类的方法实现 中 包含父类的方法实现

　　父类原本封装的方法实现 是 子类方法的一部分，就可以使用 扩展 的方式

　　在子类中重写 父类的方法，在需要的位置使用 super().父类方法 来调用父类方法的执行，代码其他的位置针对子类的需求，编写 子类特有的代码实现

调用父类方法的另外一种方式（知道）

　　在python2.x中如果需要调用父类的方法，还可以使用以下方式：　

父类名.方法(self)

　　这种方式，目前在 Python 3.x 还支持这种方式

　　这种方法 不推荐使用，因为一旦 父类发生变化，方法调用位置的 类名 同样需要修改

提示

　　在开发时，父类名 和 super() 两种方式不要混用

　　如果使用 当前子类名 调用方法，会形成递归调用，出现死循环

1.3 父类的 私有属性 和 私有方法

　　子类对象 不能 在自己的方法内部，直接 访问 父类的 私有属性 或 私有方法

　　子类对象 可以通过 父类 的 公有方法间接 访问到 私有属性 或 私有方法

示例

　　

• B 的对象不能直接访问 __num2 属性
• B 的对象不能在 demo 方法内访问 __num2 属性
• B 的对象可以在 demo 方法内，调用父类的 test 方法
• 父类的 test 方法内部，能够访问 __num2 属性和 __test 方法

class A:

    def __init__(self):

        self.num1 = 100
        self.__num2 = 200

    def __test(self):
        print("私有方法 %d %d" % (self.num1, self.__num2))

class B(A):

    def demo(self):

        # 1. 在子类的对象方法中，不能访问父类的私有属性
        # print("访问父类的私有属性 %d" % self.__num2)

        # 2. 在子类的对象方法中，不能调用父类的私有方法
        # self.__test()
        pass

# 创建一个子类对象
b = B()
print(b)

b.demo()

# 在外界不能直接访问对象的私有属性/调用私有方法
# print(b.__num2)
# b.__test()

父类的私有属性和私有方法

class A:

    def __init__(self):

        self.num1 = 100
        self.__num2 = 200

    def __test(self):
        print("私有方法 %d %d" % (self.num1, self.__num2))

    def test(self):
        print("父类的公有方法 %d" % self.__num2)

        self.__test()

class B(A):

    def demo(self):

        # 1. 在子类的对象方法中，不能访问父类的私有属性
        # print("访问父类的私有属性 %d" % self.__num2)

        # 2. 在子类的对象方法中，不能调用父类的私有方法
        # self.__test()

        # 3. 访问父类的公有属性
        print("子类方法 %d" % self.num1)

        # 4. 调用父类的公有方法
        self.test()
        pass

# 创建一个子类对象
b = B()
print(b)

b.demo()
# 在外界访问父类的公有属性/调用公有方法
# print(b.num1)
# b.test()

# 在外界不能直接访问对象的私有属性/调用私有方法
# print(b.__num2)
# b.__test()

父类的公有方法

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.__age = age
        print('父类的构造方法被调用')

    @property
    def age(self):
        return self.__age

    @age.setter
    def age(self, age):
        self.__age = age

     #  成员方法
    def show(self):
        print("父类的show")

class Worker(Person):
    def __init__(self,name,age,num):
        # 在子类的构造函数中调用父类的构造方法
        # 方式一：
        super().__init__(name, age)
        print('子类的构造函数被调用了')
        self.num = num

        # # 方式二：
        # Person.__init__(name,age)

class Doctor(Person):
    def __init__(self, name, age, num):
        super().__init__(name, age)
        self.num = num

    def show(self):
        print("Doctor show")

p1 = Person('Tom', 23)
p1.show()   # >> 父类的show
print(p1.age)

# 创建子类对象
w1 = Worker('Jack', 21, 2)

# 子类对象可以调用父类对象中未被私有化的方法
w1.show()  # >>父类的show

#子类访问父类私有属性，只需要父类中提供@property装饰的方法【get和set方法】
print(w1.age)

print(p1.name)  #>> tom

d1 = Doctor("lili", 26, 2)
d1.show()   #>>Doctor show
print(d1.name)

继承的特点：

​ 　　a.子类的独享可以直接访问父类中未被私有化的属性，访问私有化属性时，需要在父类提供get和set方法

​　　 b.子类对象可以调用父类中未被私有化的方法

​　　 c.父类对象无法访问子类对象的属性和方法

优缺点：

​ 优点：

​ 　　可以简化代码，减少冗余

​ 　　可以提高代码的维护性

​ 　　可以提高代码的安全性

​ 　　继承是多态的前提

​ 缺点：

​ 　　耦合和内聚被用来描述类与类之间的关系，一般高内聚低耦合说明代码比较好

　　​ 继承关系中耦合性相对较高【如果修改父类，则所有子类需求都会改变】

02.多继承　

概念

　　子类 可以拥有 多个父类，并且具有 所有父类 的 属性 和 方法

　　例如：孩子 会继承自己 父亲 和 母亲 的 特性

语法

class 子类名(父类名1, 父类名2...)
    pass

class A:

    def test(self):
        print("test 方法")

class B:

    def demo(self):
        print("demo 方法")

class C(A, B):
    """多继承可以让子类对象，同时具有多个父类的属性和方法"""
    pass

# 创建子类对象
c = C()

c.test()
c.demo()

2.1 多继承的使用注意事项

问题的提出

　　如果 不同的父类 中存在 同名的方法，子类对象 在调用方法时，会调用 哪一个父类中的方法呢？

　　注意：开发时，应该尽量避免这种容易产生混淆的情况！ —— 如果 父类之间 存在 同名的属性或者方法，应该 尽量避免 使用多继承

　　

Python 中的 MRO —— 方法搜索顺序（知道）

　　Python 中针对 类 提供了一个 内置属性 __mro__ 可以查看 方法 搜索顺序

　　MRO 是 method resolution order，主要用于 在多继承时判断 方法、属性 的调用 路径　　

print(C.__mro__)　　

　　在搜索方法时，是按照 __mro__ 的输出结果 从左至右 的顺序查找的

　　如果在当前类中 找到方法，就直接执行，不再搜索

　　如果 没有找到，就查找下一个类 中是否有对应的方法，如果找到，就直接执行，不再搜索

　　如果找到最后一个类，还没有找到方法，程序报错

class A:

    def test(self):
        print("A --- test 方法")

    def demo(self):
        print("A --- demo 方法")

class B:

    def test(self):
        print("B --- test 方法")

    def demo(self):
        print("B --- demo 方法")

class C(B, A):
    """多继承可以让子类对象，同时具有多个父类的属性和方法"""
    pass

# 创建子类对象
c = C()

c.test()
c.demo()

# 确定C类对象调用方法的顺序
print(C.__mro__)

多继承的注意事项

class Dog(object):

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def game(self):
        print("%s 蹦蹦跳跳的玩耍..." % self.name)

class XiaoTianDog(Dog):

    def game(self):
        print("%s 飞到天上去玩耍..." % self.name)

class Person(object):

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def game_with_dog(self, dog):

        print("%s 和 %s 快乐的玩耍..." % (self.name, dog.name))

        # 让狗玩耍
        dog.game()

# 1. 创建一个狗对象
# wangcai = Dog("旺财")
wangcai = XiaoTianDog("飞天旺财")

# 2. 创建一个小明对象
xiaoming = Person("小明")

# 3. 让小明调用和狗玩的方法
xiaoming.game_with_dog(wangcai)

>>

　　　　小明 和 飞天旺财 快乐的玩耍...
　　　　飞天旺财 飞到天上去玩耍...

class Father(object):
    def __init__(self, money):
        self.money = money

    def play(self):
        print("playing")

class Mother(object):
    def __init__(self, food):
        self.food = food

    def play(self):
        print("eatting")

#如果多个父类存在重名函数，按照父类参数列表中的顺序调用
class Child(Father, Mother):
    def __init__(self, money, food, score):
        Mother.__init__(self, food)
        Father.__init__(self, money)
        self.score = score

f1 = Father(100000)
m1 = Mother("apple")
c1 = Child(100, "emn...", 59)
c1.play()       #>>playing
print(c1.money)

补充：新式类与旧式（经典）类

　　object是python为所有对象提供的基类，提供了一些内置属性和方法，可以使用dir函数查看。

• 新式类：以 object 为基类的类，推荐使用

• 经典类：不以 object 为基类的类，不推荐使用

• 在 Python 3.x 中定义类时，如果没有指定父类，会 默认使用 object 作为该类的 基类 —— Python 3.x 中定义的类都是 新式类

• 在 Python 2.x 中定义类时，如果没有指定父类，则不会以 object 作为 基类

　　新式类和经典类在多继承时，会影响到方法的搜索顺序

　　为了保证编写的代码能够同时在 Python 2.x 和 Python 3.x 运行！
　　今后在定义类时，如果没有父类，建议统一继承自 object　

class A(object):
    pass