Python - 面向对象编程 - 三大特性之继承
继承
- 继承也是面向对象编程三大特性之一
- 继承是类与类的一种关系
- 定义一个新的 class 时,可以从某个现有的 class 继承
- 新的 class 类就叫子类(Subclass)
- 被继承的类一般称为父类、基类、超类
- 通俗理解:子类与父类的关系,即爸爸与儿子,爸爸有了个儿子,儿子继承爸爸的属性和方法,爸爸的爸爸就是爷爷...以此类推
继承的实际栗子
- 猫、狗都是动物,所以动物是父类,猫、狗是动物的子类
- 小菠萝、大菠萝都是人类,所以人类是父类,小菠萝、大菠萝是人类的子类
- 动物、人类都是生物,所以生物是父类,动物、人类是生物的子类
- 那么一般称生物类是猫、狗、小菠萝、大菠萝的超类、祖父类
继承的好处
- 实现代码的重用,相同的代码不需要重复编写
- 子类拥有父类的所有属性、方法,提高了代码的可扩展性和重用性
- 在子类继承父类的同时,也可以重新定义某些属性,并重写某些方法,即覆盖父类的属性、方法,变成子类独有的属性、方法
- 子类也可以添加新的属性、方法
继承的使用场景
- 假如我需要定义几个类,而类与类之间有一些公共的属性和方法
- 可以把公共的属性和方法提取作为父类(基类)的属性、方法,而特殊的属性、方法则在本类中定义
- 比如猫、狗都有吃喝拉撒四种行为,这些就是公共方法;但只有猫会喵喵叫,只有狗会汪汪叫,这些就是特殊方法
具体可以看下面的【不使用继承、使用继承的区别】
继承有几种?
- 单继承
- 多继承
Python 中继承的简单语法
class Parent:passclass Child(Parent):pass
有个重点
所有类的都有一个共同父类,就是 object,默认会继承它,写或不写都一样
class Parent:passclass Parent(object):pass
不使用继承、使用继承的区别
需求背景
有一个动物类、狗类、猫类
- 动物类有吃、喝、跑方法
- 狗类有吃、喝、跑、汪汪叫方法
- 猫类有吃、喝、跑、喵喵叫方法
不使用继承
类图
需求分析
- 每个类都拥有自己的方法
- 他们都拥有吃、喝、拉方法,且功能一样
实际代码
# 不使用继承
class Animal:def eat(self):print("吃东西...")def drink(self):print("喝水...")def run(self):print("跑步...")class Cat:def eat(self):print("吃东西...")def drink(self):print("喝水...")def run(self):print("跑步...")def miao(self):print("喵喵叫...")class Dog:def eat(self):print("吃东西...")def drink(self):print("喝水...")def run(self):print("跑步...")def wang(self):print("汪汪叫...")
这样写有什么问题?
- 三个类,需要重复写三次吃、喝、跑的方法
- 假设此时需要修改 吃 方法的代码,那么还得同步修改三个类的 吃 方法,属于不必要的重复性工作
- 使用继承可以大大减少开发工作量
使用继承
类图
从类图就能看到,使用继承就变得简单多了
需求分析
- 提取三个类的公共方法,吃、喝、跑,然后抽象成动物类
- 所以动物类是一个父类,狗类、猫类继承它
实际代码
# 使用继承
class Animal:def eat(self):print("吃东西...")def drink(self):print("喝水...")def run(self):print("跑步...")class Cat(Animal):def miao(self):print("喵喵叫...")class Dog(Animal):def wang(self):print("汪汪叫...")
优势
- 子类继承父类,可以直接享受父类已经封装好的方法,不再需要自己开发一次
- 子类可以根据自身的需要,封装子类独有的属性、方法,比如猫类的喵喵叫,狗类的汪汪叫
专业术语总结
- Dog 类是 Animale 类的子类,Animal 类是 Dog 类的父类,Dog 类从 Animal 类继承
- Dog 类是 Animale 类的派生类,Animal 类是 Dog 类的基类,Dog 类从 Animal 类派生
继承的传递性
什么是传递性
通俗来讲
- C 类从 B 类继承,B 类又从 A 类继承
- 那么 C 类会拥有 A、B 类的所有属性和方法
官方来讲
子类拥有父类以及父类的父类,以及所有父类的父类的父类...中封装的所有属性、方法
实际栗子
- 还是拿上面的动物类、狗类、猫类继续展开讲
- 假设此时有一个新的类叫柴犬类,继承于狗类,有独有的方法摇尾巴
类图
实际代码
class Animal:def eat(self):print("吃东西...")def drink(self):print("喝水...")def run(self):print("跑步...")class Cat(Animal):def miao(self):print("喵喵叫...")class Dog(Animal):def wang(self):print("汪汪叫...")class Chai(Dog):def shake(self):print("小柴柴摇尾巴...")chai = Chai()
# 调用 父类的父类 的方法
chai.eat()
# 调用 父类 的方法
chai.wang()
# 调用 自己独有 的方法
chai.shake()# 输出结果
吃东西...
汪汪叫...
小柴柴摇尾巴...
- Chai 类拥有 Dog 类、Animal 类所有属性、方法
- 但它不会拥有 Cat 类的属性、方法,因为他们没有继承关系
继承和抽象
抽象即抽取类似或者说比较像的部分
小栗子
- 从小菠萝、小韵韵两个对象中,抽取公共部分抽象成父类
- 再从人,猪,狗这三个类,抽取公共部分抽象成父类
继承的重点
- 是基于抽象的结果,通过编程语言去实现它
- 先经历抽象这个过程,才能通过继承的方式去表达出抽象的结构
- 抽象只是分析和设计的过程中,一个动作或者说一个技巧,通过抽象得到一个类
代码栗子
class Animal:def __init__(self, name, age, sex):self.__name = nameself.__age = ageself.__sex = sex# 提取的公共方法def eat(self):print(f"{self.__name} 正在吃饭....")@propertydef name(self):return self.__nameclass Person(Animal):def walk(self):print(f"{self.name} 两条腿正在走路")class Pig(Animal):def kill(self):print(f"{self.name} 猪正在去屠宰场ing...")class Dog(Animal):def wang(self):print(f"{self.name} 汪汪叫ing...")person = Person("小菠萝", 25, "Male")
pig = Pig("麦兜", 4, "公")
dog = Dog("柴犬", 3, "母")# 调用父类的公共方法
person.eat()
pig.eat()
dog.eat()# 调用子类独有的方法
person.walk()
pig.kill()
dog.wang()# 输出结果
小菠萝 正在吃饭....
麦兜 正在吃饭....
柴犬 正在吃饭....小菠萝 两条腿正在走路
麦兜 猪正在去屠宰场ing...
柴犬 汪汪叫ing...
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