python面向对象的继承-组合-02

• 2019 年 10 月 7 日
• 筆記

面向对象(OOP)的三大特征：# 封装、继承、多态

继承

什么是继承

继承：# 是一种关系，描述两个对象之间什么是什么的什么的关系

例如：麦兜、佩奇、猪猪侠、猪刚鬣，都是猪

为什么要使用继承

继承的好处：# 继承的一方可以直接使用被继承一方已经有的东西

在程序中，继承描述的是类和类之间的关系

​ 例如：a继承了b，a就能直接使用b已经存在的方法和属性

​ 此时，a称之为子类，b称之为父类，也称之为基类。

为什么使用继承：# 其目的是为了重用已经有了的代码，提高重用性

如何使用继承

语法

class 类名称(父类的名称):    # 在python中 一个子类可以同时继承多个父类

继承小案例（子类直接用父类的方法，无需自己实现）

class Base:      desc = "这是一个基类"        def show_info(self):          print(self.des)        @staticmethod      def make_money():          print("一天赚ta一个亿")      class SubClass:      @staticmethod      def make_money():          print("一天赚ta一百")      pass      class SubClass2(Base):      # 通过继承使用父类的 make_money      pass      # 无继承  obj1 = SubClass()  obj1.make_money()  # 一天赚ta一百    # 继承，可得到父类的方法及属性  obj2 = SubClass2()  obj2.make_money()  # 一天赚ta一个亿  print(obj2.desc)  # 这是一个基类

管理学生与老师小案例（老师类默认有教书的方法，而学生类是不可以有的，所以不能直接让学生类继承老师类）

# 需求：管理老师  class Teacher:      def __init__(self, name, age, gender):          self.name = name          self.age = age          self.gender = gender        def say_hi(self):          print(f"name:{self.name},gender:{self.gender},age:{self.age}")      t1 = Teacher('jack', 'male', 20)  t1.say_hi()  # name:jack,gender:20,age:male      # 扩展需求：把老师也一起管理  class Student:      def __init__(self, name, age, gender, number):          self.name = name          self.age = age          self.gender = gender          self.number = number        def say_hi(self):          print(f"name:{self.name},gender:{self.gender},age:{self.age}")      s1 = Student('sushan', 'female', 18, 'xxx01')  s1.say_hi()  # name:sushan,gender:18,age:female

上面代码有些重复，学生和老师有很多属性都是一样的。

抽象

直意：不具体、不清晰、很模糊、看不太懂

编程中：# 将多个子类的中相同的部分，进行抽取，形成一个新的类，这个过程也称之为抽象

# 抽取老师学生的共同特征，然后再继承  class Person:      def __init__(self, name, age, gender):          self.name = name          self.age = age          self.gender = gender        def say_hi(self):          print(f"name:{self.name},gender:{self.gender},age:{self.age}")        pass      class Teacher(Person):        def teaching(self):          print("老师教学生，写代码....")      class Student(Person):        pass      t1 = Teacher('jack', 'male', 20)  t1.say_hi()  # name:jack,gender:20,age:male  t1.teaching()  # 老师教学生，写代码....    s1 = Student('rose', 'female', 20)  s1.say_hi()  # name:rose,gender:20,age:female  # s1.teaching()  # 报错，找不到teaching（他没有，他的父类也没有）

如何正确使用继承：

• 1.先抽象(提取特征)再继承
• 2.继承一个已经现存的类，扩展或是修改原始的功能

class A:      text = 'haha'      class B(A):      text = 'heihei'  # 注释掉访问父级的      pass      b = B()  print(b.text)  # b自身没有，找类，就不用访问类的父类的了  # heihei    b.text = 'xixix'  print(b.text)  # b（对象）自身有，就不能找类了  # xixix

属性的查找顺序

查找顺序：对象自身 –> 类 –> 父类 –> …父类的上级父类… –> Object –> 报错

派生与覆盖(重写)

• 派生：# 当一个子类中出现了与父类中不同的内容时，这个子类就称之为派生类

class Person:      @staticmethod      def say_hi():          print("hello")      # 这个Student子类不是派生，父类Person一模一样。（这样没啥意思）  class Student(Person):      pass

通常子类都会写一些新的代码，不可能和父类完全一样，即通常子类都是派生类

派生类就是子类的意思

• 覆盖：# 也称之为重写（overrides）当子类出现了与父类名称完全一样的属性或是方法，就是覆盖

class Person:      @staticmethod      def say_hi():          print("hello")      # 这个Student子类不是派生，父类Person一模一样。（这样没啥意思）  class Student(Person):      @staticmethod      def say_hi():  # 与父类的say_hi 重复，重写、覆盖          print("hello world！")      pass      s = Student()  s.say_hi()  # hello world！

练习：实现一个可以限制元素类型的容器（子类访问父类中的内容）

补充知识点

​ 子类访问父类的方法：# super(当前类名称, self).你要调用的父类的属性或方法

# 小练习：做一个可以限制元素类型的容器类型  class MyList(list):  # 继承list，可以直接用list的一些方法属性      def __init__(self, data_type):          super(MyList, self).__init__()  # 应规范，子类重写父类方法的时候__init__初始化函数中要调用父类的__init__初始化函数          self.data_type = data_type        def append(self, obj):          '''          重写父类的append方法          :param obj: 是要存储的元素          :return: None          '''          if isinstance(obj, self.data_type):          # if type(obj) == self.data_type:  # 写法二              super(MyList, self).append(obj)  # 这里需要访问父类的append 方法来完成真正的存储操作          else:              print(f"非指定类型{self.data_type}！")      # 创建时指定要存储的元素类型  str_list = MyList(str)  str_list.append('abc')  print(str_list[0])  # abc  str_list.append(1)  # 非指定类型<class 'str'>！

访问父类属性的三种方式

# 1.super(类, 对象自身).类的属性/方法      python2的写法（兼容写法，python2、3都可以用）  # 2.super().类的属性/方法      python3的新语法  ***** (推荐，python2项目慎用哦)  # 3.类.属性/方法      没啥实际意义，不是继承，这是直接用类来调用了

代码案例

# 子类访问父类中的属性  class Parent:      text = 'abc'        @staticmethod      def say_something():          print("anything")      class Sub(Parent):      def show_info(self):          # # 方式一： python2 和 3 都兼容          print(super(Sub, self).text)          super(Sub, self).say_something()          #          # # 方式二：python 3 中的语法   *** 推荐          print(super().text)          super().say_something()          #          # # 方式三：没啥意义，不是继承，指名道姓的调用          print(Parent.text)          Parent.say_something()          pass      s = Sub()  s.show_info()  # ----- 方式一  # abc  # anything  # ----- 方式二  # abc  # anything  # ----- 方式三  # abc  # anything

强调点

​ 如果子类继承了一个现有的类，并且覆盖了父类的__init__方法时，那么必须在__init__方法中的第一行必须调用父类中的__init__方法，并传入父类所需的参数。 — 这是重点 —

上面案例改版（没有调用父类的__init__方法，父类可能没有初始化完成，后续可能会导致一些意想不到的问题）

class Person:      def __init__(self, name, gender, age):          self.name = name          self.gender = gender          self.age = age          self.say_hello()  # 初始化时要调用的函数        def say_hi(self):          print(f"name:{self.name},gender:{self.gender},age:{self.age}")        def say_hello(self):          print(f"Hello, i'm {self.name}")      class Student:      def __init__(self, name, gender, age, number):          self.name = name          self.gender = gender          self.age = age          self.number = number        def say_hi(self):          print(f"name:{self.name},gender:{self.gender},age:{self.age}")          print(f"number:{self.number}")      # 上述代码优点冗余，怎么简化？  class Student2(Person):      def __init__(self, name, gender, age, number):          super().__init__(name, gender, age)  # 不调用父类的__init__方法就会使父类的初始化函数中的say_hello方法，初始化就不能算是完成 ***          self.number = number        def say_hi(self):          super().say_hi()          print(f"number:{self.number}")      stu = Student2("rose", 'female', 18, 'young1')  # Hello, i'm rose  stu.say_hi()  # name:rose,gender:female,age:18  # number:young1

组合

组合：# 也是一种关系，描述的是两个对象之间是什么有什么的关系,将一个对象作为另一个对象的属性（即什么有什么）

例如：学生有手机、游戏中的角色拥有某些装备

组合无处不在，数据类型、函数都是对象，都有组合

组合的目的：# 重用现有代码

# 让学生使用手机打电话、发短信  class Phone:      def __init__(self, price, kind, color):          self.price = price          self.kind = kind          self.color = color        @staticmethod      def call():          print("正在呼叫xxx...")        @staticmethod      def send_msg():          print("正在发送....")      class Student:      def __init__(self, name, gender):          self.name = name          self.gender = gender        def show_info(self):          print(f"name:{self.name}, gender:{self.gender}")      # 让学生拥有打电话这个功能（有联系）  stu1 = Student('rose', 'female')  phone1 = Phone(1888, 'vivo', 'red')  phone1.call()  # 正在呼叫xxx...    # 组合：把一个对象作为另一个对象的属性  class Student2:      def __init__(self, name, gender, phone):          self.name = name          self.gender = gender          self.phone = phone        def show_info(self):          print(f"name:{self.name}, gender:{self.gender}")    phone2 = Phone(1888, 'vivo', 'red')  stu2 = Student2('rose', 'female', phone2)    stu2.phone.call()  # 正在呼叫xxx...  stu2.phone.send_msg()  # 正在发送....

组合与继承的取舍

'''      继承：分析两个类的关系，到底是不是:什么是什么的关系      组合：如果两个类之间，没有太大的关系，完全不属于同类        另外：组合相比继承，耦合度更低  '''

菱形继承(了解)

多继承带来的问题：python支持多继承，虽然灵活，但会带来名称冲突的问题（到底找谁的）

新式类与经典类

python3 中任何类都是直接或间接继承自object

新式类：任何显式或隐式地继承自object的类就称之为新式类（即python3 中的类全是新式类）

经典类：不是object的子类，仅在python2 中出现

扩展

# 在python2 中可能有这样子的代码  class Person(object):  # 默认让python2 中的类也是新式类，兼容写法      pass

mro列表（只在python3 中有）

调用方式：# 类.mro() --> 可以获取到类的 **mro 列表**，里面的元素就是类的查找顺序

class Parent:      pass      class Sub(Parent):      pass    print(Sub.mro())  # [<class '__main__.Sub'>, <class '__main__.Parent'>, <class 'object'>]  # 从左到右就是这个类的查找顺序，先Sub自身 再Parent 再object

​ 当使用super()函数时,python3会在mro列表上继续搜索下一个类。如果每个重定义的方法统一使用super()并只调用它一次,那么控制流最终会遍历完整个mro列表,每个方法也只会被调用一次

注意注意注意：使用super调用的所有属性，都是从mro列表当前的位置往后找，千万不要通过看代码去找继承关系，一定要看mro列表

类的属性的查找顺序

新式类中的菱形继承

新式类中的查找顺序

类的属性查找顺序：

新式类：先找自身，再先深度找，如果有共同父类再广度找（直接看类的mro列表就知道查找顺序了 类.mro() ）

经典类: python2中的经典类就是深度优先

# 此段代码指定时python2 运行  # 注释掉不同类中的num 来测试查找顺序  class B:      # num = 2      pass      class C:      # num = 3      pass      class E(B):      # num = 5      pass      class F(C):      # num = 6      pass      class G(C):      num = 7      pass      class H(E, F, G):      # num = 8      pass    print(H.num)  # print(H.mro())  # python2 中没有 mro()  # [<class '__main__.H'>, <class '__main__.E'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.F'>, <class '__main__.G'>, <class '__main__.C'>, <class 'object'>]  # [H, E, B, F, G, C, object]  ---> 上面的mro简化表示顺序（这是python3 的顺序）  # [H, E, B, F, C, G, object]  ---> 这是python2 的顺序