python 继承的规则

本文讲述python继承规则。

先来看一些概念：

面向对象的概念
简单地说面向对象编程（Object Oriented Programming）简称OOP 就是使我们分析、设计和实现一个系统的方法尽可能地接近我们认识一个系统的方法。
1、描述对象之间的相互作用。
2、面向对象的方法包括，面向对象的分析（OOA, Object-Oriented Analysis）、
面向对象的设计（OOD, Object-Oriented Design）、面向对象的程序设计(OOP, Object-Oriented Program) 。
3、面向对象技术主要围绕以下几个概念，对象、抽象数据类型、类、类型层次（子类）、继承性、多态性。

对比：

面向过程
过程化设计先确定算法，再确定数据结构；面向过程的程序员习惯于建立数据结构存放数据并定义方法（函数）来操作数据；

面向对象
面向对象编程先确定数据结构，再确定算法；而面向对象程序员则构造对象模型，将数据与方法组织在一起。
面向对象程序设计方法的优点可重用性可扩展性可管理性

抽象：对具体问题（对象）进行概括，抽出这一类对象的公共性质并加以描述的过程。要求：先注意问题的本质及描述，其次是实现过程或细节。

数据抽象—描述某类对象的属性或状态（对象相互区别的物理量）
代码抽象—描述某类对象的共有的行为特征或具有的功能。

类：是描述对象的“基本原型”，它定义一类对象所能拥有的数据和能完成的操作。
在面向对象的程序设计中，类是程序的基本单元。相似的对象可以归并到同一个类中去，就像传统语言中的变量与类型关系一样。

从程序设计的角度看，类是面向对象程序中最基本的程序单元，类实质上定义的是一种数据类型，这种数据类型就是对象类型，我们可以使用类名称来声明对象变量。

对象：它是具有该类类型的一个特定的个体，是类的一个变量。

对象的构造过程：1.为对象开辟空间； 2.调用构造方法初始化； 3.返回对象的引用。

类是对象的模板，同一个类可以创建多个对象，每个对象有各自的内存空间，不会互相影响

默认情况下，Python中的成员函数和成员变量都是公开的(public),在python中没有类似public,private等关键词来修饰成员函数和成员变量。

在python中定义私有变量只需要在变量名或函数名前加上 ”__“两个下划线，那么这个函数或变量就是私有的了。

1、_xxx "单下划线 " 开始的成员变量叫做保护变量，意思是只有类实例和子类实例能访问到这些变量。
2、__xxx 类中的私有变量/方法名（Python的函数也是对象，所以成员方法称为成员变量也行得通。）, " 双下划线 " 开始的是私有成员，意思是只有类对象自己能访问，连子类对象也不能访问到这个数据。
3、）__xxx__ 系统定义名字，前后均有一个“双下划线” 代表python里特殊方法专用的标识，如 __init__（）代表类的构造函数。

封装：行为和属性的结合。

含义：提供将所抽象出的问题的属性（数据成员）和行为（代码成员）相组合的一种机制，它能将这二类成员再组合在一起，形成对象或实体。

目的：增强使用的安全性，使用者不必了解具体的实现细节，而只需要通过设计者提供的外部接口来操作它。优点：实现高度模块化，从而产生出软件构件（控件）；利用控件快速地组装程序。客户可以调用一个并不了解内部机制的对象的方法任何关于内部的改动对客户来说都是隐藏的。

继承：继承是由已有的类创建新类的机制。由继承得到的类称为子类(派生类)，被继承的类称为父类（超类）(基类)。

继承的原则：
1、子类继承父类的成员变量和成员方法
2、子类不继承父类的构造方法，能够继承父类的析构方法
3、子类不能删除父类的成员，但可以重定义父类成员
4、子类可以增加自己的成员

继承的作用：
1、实现软件可重用的重要方式
2、增强软件可扩充性
3、提高软件的可维护性

面向对象中的两个重要概念：抽象和分类。

抽象和分类是人们认识世界的基本方法：

抽象是将现实世界中客观存在的事务映射到意识中的一种方法。
分类是指确定这些抽象到意识中的概念之间的关系。
这些关系的基本形式包括一般到特殊和整体与局部。

在面向对象中，一般到特殊的关系用继承(Inheritance)表示；整体与局部的关系用组合(composition)表示。(在之前的博客中也将到这个问题)

Super()用法：
1、super()用来引用当前对象的父类，用super()可以实现对父类成员的访问。
访问父类被隐藏的成员变量，如： super().variable
2、调用父类中被覆盖的方法，如： super().Method([paramlist])
3、调用父类的构造函数，如： super().__init__([paramlist])

多态：
一个对象在不同的情况下，具有不同的形态，用于强类型语言。是使用在继承和接口中实现。
多态：定义时的类型和运行时的类型不一样，此时就成为多态
python中的多态主要得益于python的鸭子类型，之前的博客中讲过，这里不再多说。

多态的作用：提高程序的扩展性

实例属性，类属性/方法，静态方法：
类属性：直接在类中定义的，与方法平齐，不在方法里的属性就是类属性
实例属性：在方法里通过self.属性都是实例属性。

类属性就是类对象所拥有的属性，它被所有类对象的实例对象所共有，在内存中只存在一个副本，这个和C++中类的静态成员变量有点类似。

对于公有的类属性，在类外可以通过类对象和实例对象访问。

类方法：是类对象所拥有的方法，需要用修饰器@classmethod。
（注解、元数据）来标识其为类方法，对于类方法，第一个参数必须是类对象，一般以cls作为第一个参数（当然可以用其他名称的变量作为其第一个参数，但是大部分人都习惯以’cls‘作为第一个参数的名字，就最好用’cls'了），能够通过实例对象和类对象去访问。

静态方法：
需要通过修饰器@staticmethod来进行修饰，静态方法不需要多定义参数。
从类方法和实例方法以及静态方法的定义形式就可以看出来，类方法的第一个参数是类对象cls，那么通过cls引用的必定是类对象的属性和方法；

而实例方法的第一个参数是实例对象self，那么通过self引用的可能是类属性、也有可能是实例属性（这个需要具体分析），不过在存在相同名称的类属性和实例属性的情况下，实例属性优先级更高。

静态方法中不需要额外定义参数，因此在静态方法中引用类属性的话，必须通过类对象来引用。

总结：
方法是代码重用的重要手段，控制好代码被访问的程度可以加强代码的安全性，封装、继承和多态是面向对象的基本特征，封装特性通过访问权限的设定将类的实现细节隐藏，提供接口供外部访问，继承和组合是类间的基本关系，是软件复用的重要方法，多态是面向对象的重要标志。
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