Python3之类和实例继承和多态

　　在OPP程序设计中，当我们定义一个class的时候，可以从某个现有的class继承，新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类，父类或超类

　　例如，我们已经编写了一个名为Animal的class,有一个run()方法可以直接打印

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

　　当我们需要编写Dog和Cat类时，就可以直接从Animal类继承：

>>> class Dog(Animal):
...   pass
>>> class Cat(Animal):
...   pass

　　对应Dog来说，Animal就是它的父类，对于Animal来说，Dog就是Animal的子类。Cat和Dog类似

　　继承有什么好处？最大的好处是子类获得了父类的全部功能。由于Animal实现了run()方法，Dog个Cat作为它的子类，什么事也没干，就自动拥有了run()方法

>>> dog=Dog()
>>> cat=Cat()
>>> dog.run()
Animal is running...
>>> cat.run()
Animal is running...

　　也可以对子类增加或者修改一些方法

>>> class Dog(Animal):
...   def run(self):
...     print('Dog is running..')
...   def eat(self):
...     print('Dog is eating')
...
>>>
>>> dog=Dog()
>>> dog.run()
Dog is running..
>>> dog.eat()
Dog is eating

　　当子类和父类都存在相同的方法run()时，子类的run()覆盖了父类的run(),在代码运行时总会调用子类的run()方法，我们就获取了继承的另一个好处：多态

　　要理解什么是多态，我们首先要对数据类型再做一点说明。当我们定义一个class的时候，实际上就定义了一种数据类型。我们定义的数据类型和python自带的数据类型，比如lstr,list,dict没什么两样

>>> a=list()
>>> b=Animal()
>>> c=Dog()
#a是list类型
#b是Animal类型
#c是Dog类型

　　判断一个变量是否某个类型可以用isinstance()判断：

>>> isinstance(a,list)
True
>>> isinstance(b,Animal)
True
>>> isinstance(c,Dog)
True

　　看来a，b，c对应着list,Animal,Dog这3种类型

　　试试

>>> isinstance(c,Animal)
True

　　看来c不仅仅是Dog，c还是Animal

　　因为Dog是从Animal继承下来的，当我们创建一个Dog的实例c时，c的数据类型是Dog没错，但是c同时也是Animal也没错，因为Dog本来就是Animal的一种

>>> isinstance(Dog(),Animal)
True

　　所以，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看做是父类，反过来就不行

>>> b=Animal()
>>> isinstance(b,Dog)
False

　　Dog是Animal，但Animal不可以看成是Dog

　　要理解多态的好处，我们还需要再编写一个函数，这个函数接受一个Animal类型的变量

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

　　当我们传入Animal的实例时，run_twice()就打印出

>>> run_twice(Animal())
Animal is running...
Animal is running...

　　当传入Dog的实例时，run_twice()就打印出

>>> run_twice(Dog())
Dog is running..
Dog is running..

　　看上去没啥意思，但是仔细想想，如果我们再定义一个Tortoise类型，也从Animal派生

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

　　新增一个Animal子类，不必对run_twice()做任何修改，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、Cat、Tortoise……时，我们只需要接收Animal类型就可以了，因为Dog、Cat、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，这就是多态的意思：

　　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、Cat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。这就是著名的“开闭”原则：

　　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。

　　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。