Python-類的繼承

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類的繼承

談類的繼承之前我們要知道：

面向?qū)ο蟮娜筇匦裕悍庋b来候、繼承、多態(tài)

接下來我們就來學習類的繼承唱遭。

一舞吭、什么是類的繼承产喉？

繼承：顧名思義子承父業(yè)，合法繼承家產(chǎn)贝椿，就是如果你是獨生子想括，而且你也很孝順，不出意外烙博，你會繼承你父母所有家產(chǎn)瑟蜈，他們的所有財產(chǎn)都會由你使用。

類的繼承：專業(yè)角度來說B繼承A類 B叫做A的子類又稱派生類渣窜，A叫做B的父類铺根，又稱基類或超類。B類以及B的對象使用A類的所有的屬性以及方法乔宿。

那么我們來舉一個最簡單的例子位迂。如果我們想要寫三個類，通常我們的寫法是這樣的。

class Person:

? ? def __init__(self,name,sex,age):

? ? ? ? self.name = name

? ? ? ? self.age = age

? ? ? ? self.sex = sex

class Cat:

? ? def __init__(self,name,sex,age):

? ? ? ? self.name = name

? ? ? ? self.age = age

? ? ? ? self.sex = sex

class Dog:

? ? def __init__(self,name,sex,age):

? ? ? ? self.name = name

? ? ? ? self.age = age

? ? ? ? self.sex = sex

通過上邊的例子可以看出我們定義了三個類掂林，且方法以及方法的屬性都相同臣缀。那么我們用繼承實現(xiàn)同樣的效果。

class Animal:

? ? def __init__(self,name,age,sex):

? ? ? ? self.name=name

? ? ? ? self.age=age

? ? ? ? self.sex=sex

class Person(Animal):? ##括號里為繼承也是父類

? ? pass

class Dog(Animal):

? ? pass

class Cat(Animal):

? ? pass

通過上邊的繼承我們可以看出繼承的優(yōu)點：

1泻帮、節(jié)省代碼

2精置、增強了耦合性

3、使代碼更加規(guī)范化

二锣杂、繼承的分類

就向上面的例子：

Aminal 叫做父類,基類,超類脂倦。

Person Cat Dog: 子類，派生類蹲堂。

繼承：可以分單繼承狼讨，多繼承

三、單繼承

1柒竞、子類以及對象可以調(diào)用父類的屬性及方法政供。

class Animal:

? ? live="有生命的"

? ? def __init__(self,name,age,sex):

? ? ? ? self.name=name

? ? ? ? self.age=age

? ? ? ? self.sex=sex

? ? def eat(self):

? ? ? ? print("動物都需要進食")

class Person(Animal):##括號里為繼承，父類

????pass

## 1朽基、從類名執(zhí)行父類的屬性

print(Person.live)

Person.eat(55)

運行結(jié)果：

有生命的

人類都需要進食

## 2布隔、從對象執(zhí)行父類一切

（1）實例化對象時一定會執(zhí)行三件事，一定會執(zhí)行__init__

p1=Person("LiMing",20,"男")

print(p1.__dict__)

運行結(jié)果：

{'name': 'LiMing', 'age': 20, 'sex': '男'}

（2）對象執(zhí)行類的父類的屬性稼虎，方法衅檀。

p1=Person("LiMing",20,"男")

print(p1.live)

p1.eat()

運行結(jié)果：

有生命的

動物都需要進食

（3）對象空間重寫繼承父類的方法

p1.eat="LiMing"

print(p1.eat)

運行結(jié)果：

LiMing

#注：這里修改的是p1對象空間，不是父類的方法霎俩。

子類以及子類的對象只能調(diào)用父類的屬性以及方法哀军，不能操作（增刪改）

2、對象執(zhí)行順序

class Animal:

? ? live="有生命的"

? ? def __init__(self,name,age,sex):

? ? ? ? self.name=name

? ? ? ? self.age=age

? ? ? ? self.sex=sex

? ? def eat(self):

? ? ? ? print("動物都需要進食")

class Person(Animal):##括號里為繼承打却，父類

????def eat(self):

? ? ? ? print("人類都需要進食")

p1=Person("LiMing",20,"男")

p1.eat()

運行結(jié)果：

人類都需要進食

總結(jié)：對象查找順序：從對象空間找名字杉适，子類找名字，父類找名字

3柳击、?如何既要執(zhí)行父類方法又要執(zhí)行子類方法

方法一：如果想執(zhí)行父類的方法猿推，這個方法與子類方法一起用，那么就在子類的方法中寫上：

父類.__init__(對象,其他參數(shù))

比如：

class Animal:

? ? live="有生命的"

? ? def __init__(self,name,age,sex):

? ? ? ? self.name=name

? ? ? ? self.age=age

? ? ? ? self.sex=sex

? ? def eat(self):

? ? ? ? print("動物都需要進食")

class Person(Animal):##括號里為繼承捌肴，父類

? ? def __init__(self,name,age,sex,hobby):

? ? ? ? Animal.__init__(self,name,age,sex)

? ? ? ? self.hobby=hobby

? ? def eat(self):

? ? ? ? print("人類都需要進食")

p1=Person("LiMing",20,"男","看書")

print(p1.__dict__)

運行結(jié)果：

{'name': 'LiMing', 'age': 20, 'sex': '男', 'hobby': '看書'}

方法二：利用super(子類類名蹬叭，self(這里的參數(shù)可以不寫)).__init__(參數(shù))

比如：

class Animal:

? ? live="有生命的"

? ? def __init__(self,name,age,sex):

? ? ? ? self.name=name

? ? ? ? self.age=age

? ? ? ? self.sex=sex

? ? def eat(self):

? ? ? ? print("動物都需要進食")

class Person(Animal):##括號里為繼承，父類

? ? def __init__(self,name,age,sex,hobby):

? ? ? ? super(Person,self).__init__(name,age,sex)

? ? ? ? self.hobby=hobby

? ? def eat(self):

? ? ? ? print("人類都需要進食")

p1=Person("LiMing",20,"男","看書")

print(p1.__dict__)

運行結(jié)果：

{'name': 'LiMing', 'age': 20, 'sex': '男', 'hobby': '看書'}

舉一反三状知，我們執(zhí)行子類與父類的eat方法

class Animal:

? ? live="有生命的"

? ? def __init__(self,name,age,sex):

? ? ? ? self.name=name

? ? ? ? self.age=age

? ? ? ? self.sex=sex

? ? def eat(self):

? ? ? ? print("動物都需要進食")

class Person(Animal):##括號里為繼承秽五，父類

? ? def __init__(self,hobby):

? ? ? ? self.hobby=hobby

? ? def eat(self):

? ? ? ? print("人類都需要進食")

? ? ? ? super().eat()

p1=Person("看書")

p1.eat()

運行結(jié)果：

人類都需要進食

動物都需要進食

接著我們做幾道單繼承練習題。

1试幽、

class Base:

? ? def __init__(self, num):

? ? ? ? self.num = num

? ? def func1(self):

? ? ? ? print(self.num)

class Foo(Base):

? ? pass

obj = Foo(123)? ? #實例化對象筝蚕，創(chuàng)建對象空間obj,自動執(zhí)行__init__方法卦碾，將123傳給self

obj.func1()? ? ? ? # 123 對象的調(diào)用，執(zhí)行Base中的func1

運行結(jié)果

123

2起宽、

class Base:

? ? def __init__(self, num):

? ? ? ? self.num = num

? ? def func1(self):

? ? ? ? print(self.num)

class Foo(Base):

? ? def func1(self):

? ? ? ? print("Foo. func1", self.num)

obj = Foo(123)

obj.func1()? ? ? ? #根據(jù)對象執(zhí)行順序洲胖，先找---->對象空間------>子類------>父類，所以對象調(diào)用func1坯沪，? ? 子類與父類都有func1時先找子類

運行結(jié)果：

Foo. func1 123

class Base:

? ? def __init__(self, num):

? ? ? ? self.num = num

? ? def func1(self):

? ? ? ? print(self.num)

? ? ? ? self.func2()? ? #self----->obj #對象查詢空間绿映，此時的func2應該是子類中的func2,符合執(zhí)行順序

? ? def func2(self):

? ? ? ? print("Base.func2")

class Foo(Base):

? ? def func2(self):

? ? ? ? print("Foo.func2")

obj = Foo(123)

obj.func1()? ? ? ? ? ?# func1是Base中的 func2是?類中的

運行結(jié)果：

123

Foo.func2

class Base:

? ? def __init__(self, num):

? ? ? ? self.num = num

? ? def func1(self):

? ? ? ? print(self.num)

? ? ? ? self.func2()

? ? def func2(self):

? ? ? ? print(111, self.num)

class Foo(Base):

? ? def func2(self):

? ? ? ? print(222, self.num)

lst = [Base(1), Base(2), Foo(3)]

for obj in lst:

obj.func1()? ? #調(diào)用父類時只執(zhí)行父類，調(diào)用子類時先執(zhí)行子類腐晾，在執(zhí)行父類

運行結(jié)果：

1

111 1

2

111 2

3

222 3

通過上邊的執(zhí)行過程叉弦，結(jié)果你都答對了嗎?

四、多繼承

談到多繼承我們先來一個案例進行了解吧藻糖！

class God:

? ? def __init__(self,name):

? ? ? ? self.name=name

? ? def fly(self):

? ? ? ? print("會飛")

? ? def climb(self):

? ? ? ? print("神仙累了也需要爬樹")

class Monkey:

? ? def __init__(self,sex):

? ? ? ?self.sex=sex

? ? def climb(self):

? ? ? ? print("爬樹")

class MonkeySun(God,Monkey):

? ? pass

sun=MonkeySun()

sun.climb()

運行結(jié)果：

神仙累了也需要爬樹

#上邊MonkeySun類繼承了God類以及Monkey類淹冰，MonkeySun自然就可以執(zhí)行這兩類中的方法，這就是簡單的多繼承巨柒。多繼承?起來簡單. 也很好理解. 但是多繼承中, 存在著這樣?個問題. 當兩個?類中出現(xiàn)了重名?法的時候. 這時該怎么辦呢? 這時就涉及到如何查找?類?法的這么?個問題.即MRO(method resolution order) 問題. 在python中這是?個很復雜的問題. 因為在不同的python版本中使?的是不同的算法來完成MRO的.

Python中類的種類

在python2x版本中存在兩種類.：

　　?個叫經(jīng)典類. 在python2.2之前. ?直使?的是經(jīng)典類. 經(jīng)典類在基類的根如果什么都不寫.

　　?個叫新式類. 在python2.2之后出現(xiàn)了新式類. 新式類的特點是基類的根是object類樱拴。

python3x版本中只有一種類：

python3中使?的都是新式類. 如果基類誰都不繼承. 那這個類會默認繼承 object。

也就是在大體上Python的類分為兩種：一種是基類的根不是object的經(jīng)典類洋满，一種是基類的根是object的新式類晶乔。

我們先說經(jīng)典類的MRO算法。

首先我們舉一個實例：

class A:

? ? pass

class B(A):

? ? pass

class C(A):

? ? pass

class D(B, C):

? ? pass

class E:

? ? pass

class F(D, E):

? ? pass

class G(F, D):

? ? pass

class H:

? ? pass

class Foo(H, G):

? ? pass

然后第一步我們先畫出他的MRO圖牺勾，來展示一下他各個類之間的關(guān)系：

經(jīng)典類-MRO圖

我們乍一看正罢，這個圖就像一棵樹一樣，而經(jīng)典類的MRO算法恰巧也是根據(jù)樹狀結(jié)構(gòu)推導的驻民。

經(jīng)典類的MRO算法就是用來遍歷樹狀結(jié)構(gòu)的深度優(yōu)先遍歷翻具，他的原理如下。

首先我們會從左向右依次查找節(jié)點回还，如果后面查找的節(jié)點在前面已經(jīng)查找過呛占，則忽略不計。

樹狀圖

現(xiàn)在我們有一個樹狀結(jié)構(gòu)如上懦趋，那么他的遍歷順序就是：

遍歷順序

現(xiàn)在讓我們回到我們實例的MRO圖，然后按照深度優(yōu)先遍歷規(guī)則疹味，他的順序應該是如下：

實例類的MRO：Foo-> H -> G -> F -> E -> D -> B -> A -> C

到這里仅叫，就有了一個問題，假如類A與類C中都有一個方法sum()糙捺，但是類C是繼承類A的诫咱，也就是說類C重寫了類A的方法。按照繼承層級洪灯，如果我們的FOO類使用sum()這個方法坎缭，應該使用的類C中重寫的sum()方法，而不是使用類A中原生的sum()方法。

這也就是Python2.2之前的一個詬病掏呼，Python3徹底改變了這種MRO算法坏快，使用了一種新的方法。

接著我們說新式類的MRO算法憎夷。

Python3使用的這種新的方法叫做MRO序列莽鸿。

這個序列在類被創(chuàng)建之時就計算出來了，他是創(chuàng)建類時的伴生物拾给。他的通用公式如下：

mro(Child(Base1祥得，Base2)) = [ Child ] +merge( mro(Base1), mro(Base2), [ Base1, Base2] )

（其中Child繼承自Base1, Base2）

只看通用公式太過枯燥，讓我們舉個實例看看：假設有類C蒋得，他繼承類A和類B级及。即 class C(A,B)

此時類C的序列是：

mro( C ) = mro( C(A,B) )

? ? ? ? ? ? ? = [C] + merge( mro(A) + mro[B] + [A,B] )

? ? ? ? ? ? ? = [C] + merge( [A] + [B] + [A,B] )

? ? ? ? ? ? ? = [C,A,B]

誒，這里就有一個問題了额衙，為什么是[C,A,B],而不是[C,B,A]呢饮焦，這就要說MRO序列的一個特性--表頭提取。

首先我們先了解兩個概念入偷，表頭追驴，表尾。

我們拿我們的MRO序列[C,A,B]來舉例疏之，C就是表頭殿雪，A,B就是表尾。

接著來說表頭提取锋爪。

我們在進行到[C] + merge( [A] + [B] + [A,B] ) 這一步時丙曙，加號右邊的計算規(guī)則是：

[A] + [B] + [A,B]

我們把這三個序列標位①，②其骄，③亏镰。

1.首先查看①的表頭A，然后去其他兩個序列中拯爽，查看A是否在表尾中索抓，如果在表尾中，則跳過①毯炮，去②中重復操作逼肯。

2.但是①的表頭A不在其他序列的表尾中，所以提出A桃煎，同時刪除其他序列中的A篮幢。

3.這是式子就變成了?[B]，提取出來的序列是[A].

4.接著重復第一步操作为迈，直至式子清空三椿。這個式子的結(jié)果就是序列[A,B]

然后我們的式子就變成了[C] +?[A,B]缺菌，序列之間的加法就是連接操作，他們相加的結(jié)果就是：[C,A,B].

最后我們來舉一個實例：

class A:

? ? pass

class B(A):

? ? pass

class C(A):

? ? pass

class D(B, C):

? ? pass

class E:

? ? pass

class F(D, E):

? ? pass

class G(F, D):

? ? pass

class H:

? ? pass

class Foo(H, G):

? ? pass

實例代碼如上搜锰，MRO圖不再贅述伴郁。

根據(jù)上面的MRO序列算法得：

mro( FOO ) = mro( FOO(H,G) )

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?= [FOO] + merge( mro(H) + mro[G] + [H,G] )

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?= [FOO] + merge( [H] + MRO[G] + [H,G] )

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?= [FOO] + merge( [H] + ?[G,F,D,B,C,A,E] + [H,G] )

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?= [FOO,H] + merge([G,F,D,B,C,A,E]?+ [G] )

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?= [FOO,H,G] + merge([F,D,B,C,A,E])

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?=?[FOO,H,G,F,D,B,C,A,E]

此時，因為類G也是一個多重繼承類纽乱，所以要提出來單獨計算蛾绎。

mro( G ) = mro( G(F,D) )

? ? ? ? ? ? ? = [G] + merge( mro(F) + mro[D] + [F,D] )

? ? ? ? ? ? ? = [G] + merge(?[F,D,B,C,A,E] + [D,B,C,A] + [F,D] )

? ? ? ? ? ? ? = [G,F] + merge(?[D,B,C,A,E]?+?[D,B,C,A]?+ [D] )

? ? ? ? ? ? ? = [G,F,D] + merge(?[B,C,A,E]?+?[B,C,A]? )

? ? ? ? ? ? ? = [G,F,D,B,C,A,E]

同理，類F和類D也要進行單獨計算鸦列。

mro( F ) = mro( F(D,E) )

? ? ? ? ? ? ? = [F] + merge( mro(D) + mro[E] + [D,E] )

? ? ? ? ? ? ? = [F] + merge( [D,B,C,A] + [E] + [D,E] )

? ? ? ? ? ? ? = [F,D] + merge( [B,C,A] + [E] + [E] )

? ? ? ? ? ? ? = [F,D,B,C,A,E]

mro( D ) = mro( D(B,C) )

? ? ? ? ? ? ? = [D] + merge( mro(B) + mro[C] + [B,C] )

? ? ? ? ? ? ? = [D] + merge( [B,A] + [C,A] + [B,C] )

? ? ? ? ? ? ? = [D,B] +?merge( [A] + [C,A] + [C] )

? ? ? ? ? ? ? = [D,B,C] +?merge( [A] + [A] )

? ? ? ? ? ? ? = [D,B,C,A]

最后租冠，他的MRO順序為：[FOO,H,G,F,D,B,C,A,E]

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者

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