Python学习（七）面向对象——继承和多态
2019-11-14 17:17:34
供稿：网友
Python 类的继承和多态
Python 类的继承
在OOP（Object Oriented PRogramming）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（Base class、Super class）。
我们先来定义一个class Person，表示人，定义属性变量 name 及 sex （姓名和性别）；
定义一个方法print_title()：当sex是male时，print man；当sex 是female时，print woman。参考如下代码：
1 class Person(object): 2 def __init__(self,name,sex): 3 self.name = name 4 self.sex = sex 5 6 def print_title(self): 7 if self.sex == "male": 8 print("man") 9 elif self.sex == "female":10 print("woman")11 12 class Child(Person): # Child 继承 Person13 pass14 15 May = Child("May","female")16 Peter = Person("Peter","male")17 18 print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex) # 子类继承父类方法及属性19 May.print_title()20 Peter.print_title() 而我们编写 Child 类，完全可以继承 Person 类（Child 就是 Person）；使用 class subclass_name(baseclass_name) 来表示继承；
继承有什么好处？最大的好处是子类获得了父类的全部属性及功能。如下 Child 类就可以直接使用父类的 print_title() 方法
实例化Child的时候，子类继承了父类的构造函数，就需要提供父类Person要求的两个属性变量 name 及 sex：
在继承关系中，如果一个实例的数据类型是某个子类，那它也可以被看做是父类（May 既是 Child 又是 Person）。但是，反过来就不行（Peter 仅是 Person，而不是Child）。
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。比如如下的继承树：
isinstance()%20 %20及 %20issubclass()
Python%20与其他语言不同点在于，当我们定义一个%20class%20的时候，我们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str、list、dict没什么两样。
Python%20有两个判断继承的函数：isinstance()%20用于检查实例类型；issubclass()%20用于检查类继承。参见下方示例：
class
%20Person(object):%20%20%20%20passclass%20Child(Person):%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20#%20Child%20继承%20Person%20%20%20%20passMay%20=%20Child()Peter%20=%20Person()%20%20%20%20print(isinstance(May,Child))%20%20%20%20%20%20%20%20%20#%20Trueprint(isinstance(May,Person))%20%20%20%20%20%20%20%20#%20Trueprint(isinstance(Peter,Child))%20%20%20%20%20%20%20#%20Falseprint(isinstance(Peter,Person))%20%20%20%20%20%20#%20Trueprint(issubclass(Child,Person))%20%20%20%20%20%20#%20True
Python 类的多态
在说明多态是什么之前，我们在%20Child%20类中重写%20print_title()%20方法：若为male，print boy；若为female，print girl
%201%20class%20Person(object):%202%20%20%20%20%20def%20__init__(self,name,sex):%203%20%20%20%20%20%20%20%20%20self.name%20=%20name%204%20%20%20%20%20%20%20%20%20self.sex%20=%20sex%205%20%20%20%20%20%20%20%20%20%206%20%20%20%20%20def%20print_title(self):%207%20%20%20%20%20%20%20%20%20if%20self.sex%20==%20"male":%208%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20print("man")%209%20%20%20%20%20%20%20%20%20elif%20self.sex%20==%20"female":10%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20print("woman")11%2012%20class%20Child(Person):%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20#%20Child%20继承%20Person13%20%20%20%20%20def%20print_title(self):14%20%20%20%20%20%20%20%20%20if%20self.sex%20==%20"male":15%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20print("boy")16%20%20%20%20%20%20%20%20%20elif%20self.sex%20==%20"female":17%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20print("girl")18%20%20%20%20%20%20%20%20%2019%20May%20=%20Child("May","female")20%20Peter%20=%20Person("Peter","male")21%2022%20print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex)23%20May.print_title()24%20Peter.print_title()
当子类和父类都存在相同的%20print_title()方法时，子类的%20print_title()%20覆盖了父类的%20print_title()，在代码运行时，会调用子类的%20print_title()
这样，我们就获得了继承的另一个好处：多态。
多态的好处就是，当我们需要传入更多的子类，例如新增%20Teenagers、Grownups%20等时，我们只需要继承%20Person%20类型就可以了，而print_title()方法既可以直不重写（即使用Person的），也可以重写一个特有的。这就是多态的意思。调用方只管调用，不管细节，而当我们新增一种Person的子类时，只要确保新方法编写正确，而不用管原来的代码。这就是著名的“开闭”原则：
- %20 对扩展开放（Open%20for%20extension）：允许子类重写方法函数
- %20 对修改封闭（Closed%20for%20modification）：不重写，直接继承父类方法函数
子类重写构造函数
子类可以没有构造函数，表示同父类构造一致；子类也可重写构造函数；现在，我们需要在子类%20Child%20中新增两个属性变量：mother%20和%20father，我们可以构造如下（建议子类调用父类的构造方法，参见后续代码）：
1 class Person(object): 2 def __init__(self,name,sex): 3 self.name = name 4 self.sex = sex 5 6 class Child(Person): # Child 继承 Person 7 def __init__(self,name,sex,mother,father): 8 self.name = name 9 self.sex = sex10 self.mother = mother11 self.father = father12 13 May = Child("May","female","April","June")14 print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)
若父类构造函数包含很多属性，子类仅需新增1、2个，会有不少冗余的代码，这边，子类可对父类的构造方法进行调用，参考如下：
1 class Person(object): 2 def __init__(self,name,sex): 3 self.name = name 4 self.sex = sex 5 6 class Child(Person): # Child 继承 Person 7 def __init__(self,name,sex,mother,father): 8 Person.__init__(self,name,sex) # 子类对父类的构造方法的调用 9 self.mother = mother10 self.father = father11 12 May = Child("May","female","April","June")13 print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)
多重继承
多重继承的概念应该比较好理解，比如现在需要新建一个类 baby 继承 Child ， 可继承父类及父类上层类的属性及方法，优先使用层类近的方法，代码参考如下：
1 class Person(object): 2 def __init__(self,name,sex): 3 self.name = name 4 self.sex = sex 5 6 def print_title(self): 7 if self.sex == "male": 8 print("man") 9 elif self.sex == "female":10 print("woman")11 12 class Child(Person):13 pass14 15 class Baby(Child):16 pass17 18 May = Baby("May","female") # 继承上上层父类的属性19 print(May.name,May.sex) 20 May.print_title() # 可使用上上层父类的方法21 22 23 class Child(Person): 24 def print_title(self):25 if self.sex == "male":26 print("boy")27 elif self.sex == "female":28 print("girl")29 30 class Baby(Child):31 pass32 33 May = Baby("May","female")34 May.print_title() # 优先使用上层类的方法
