python类的继承

        在程序设计中,定义一个class的时候,可以从某个现有的class继承,新的class成为子类(subcclass),而被继承的class称为基类、父类或超类(Base class、Super class)。

        编写一个名为Animal的class,有一个run()方法可以直接打印

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class Animal(object):
def run(self):
print 'Animal is running...'

        需要编写B和C类时,就可以直接从Animal类继承

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class B(Animal):
pass
class C(Animal):
pass

        对于B来说,Animal就是它的父类,对于Animal来说,B就是它的子类。C和B类似。

        继承最大的好处就是子类获得了父类的全部功能。由于Animal实现了run()方法,因此,B和C作为它的子类,就自动用友了run()方法

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b = B()
b.run()
c = C()
c.run()

        运行结果如下

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Animal is running...
Animal is running...

        当然,也可以对子类增加一些方法

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class B(Animal):
def run(self):
print 'B is running...'
def eat(self):
print 'Eating meat...'

        继承的第二个好处需要对代码做一点改进。无论是B还是C,它们run()的时候,显示的都是Animal is running...,符合逻辑的做法是分别显示B is running...C is running...,因此,对B和C类改进如下

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class B(Animal):
def run(self):
print 'B is running...'
class C(Animal):
def run(self):
print 'C is running...'

        再次运行

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B is running...
C is running...

        当子类和父类都存在相同的run()方法是,子类的run()覆盖了父类的run(),在代码运行的时候,总是会调用子类的run()。这样,就获得了继承的另一个好处:多态。

        什么是多态,首先要对数据类型作一点说明。当定义一个class的时候,实际上就定义了一中数据类型。定义的数据类型和python自带的数据类型没什么两样

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a = list() # a是list类型
b = Animal() # b是Animal类型
c = B() # c是B类型

        判断一个变量是否是某个类型可以用isinstance()判断

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>>> isinstance(a, list)
True
>>> isinstance(b, Animal)
True
>>> isinstance(c, B)
True

        看来a、b、c对应着list、Animal、B这3个类型。

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>>> isinstance(c, Animal)
True

        B不仅仅是B,还是Animal。

        这是有道理的,因为B是从Animal继承下来的,当创建了一个B的实例c时,认为c的数据类型是B没错,但c同时也是Animal也没错,B本来就是Animal的一种。

        所以,在继承关系中,如果一个实例的数据类型是某个子类,那它的数据类型也可以被看做是父类。但是,反过来就不行

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>>> b = Animal()
>>> isinstance(b, B)
False

        B可以看成Animal,但Animal不可以看成B。

        要理解多态的好处,还需要再编写一个函数,这个函数接收一个Animal类型的变量

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def run_twice(animal):
animal.run()
animal.run()

        当传入Animal的实例时,run_twice()就打印出

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>>> run_twice(Animal())
Animal is running...
Animal is running...

        当传入B的实例时,run_twice()就打印出

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>>> run_twice(Dog())
B is running...
B is running...

        当传入C的实例时,run_twice()就打印出

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>>> run_twice(Cat())
C is running...
C is running...

        看上去没啥意思,但再定义个一个Tortoise类型,也从Animal派生

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class Tortoise(Animal):
def run(self):
print 'Tortoise is running slowly...'

        当调用run_twice()时,传入Tortoise的实例

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>>> run_twice(Tortoise())
Tortoise is running slowly...
Tortoise is running slowly...

        发现,新增一个Animal的子类,不必对run_twice()做任何修改,实际上,任何依赖Animal作为参数的函数或者方法都可以不加修改的正常运行,原因就在于多态。

        多态的好处就是,当需要传入B、C、Tortoise…时,只需要接收Animal类型就可以了,因为B、C、Tortoise…都是Animal类型,然后,按照Animal类型进行操作即可。由于Animal类型有run()方法,因此,传入的任务类型,只要是Animal类或者子类,就会自动调用实际类型的run()方法,这就是多态的意思。

        对于一个变量,只需要知道它是Animal类型,无需确切地知道它的子类型,就可以放心的调用run()方法,而具体调用的run()方法是左右能够在Animal、B、C还是Tortoise对象上,由运行时该对象的确切类型决定,折旧是多态真正的魏丽:调用方只管调用,不管细节,而放新增一种Animal的子类时,只要去报run()方法编写正确,不用管原来的代码是如何调用的。这就是著名的“开闭”原则:

  • 对扩展开放:允许新增Animal子类;
  • 对修改封闭:不需要修改依赖Animal类型的run_twice()等函数。

        继承还可以一级一级继承下来,就好比爷爷到爸爸、再到儿子这样的关系。最终都可以追溯到根类object,这些继承关系看上去就像一棵倒着的树。

        继承可以把父类的所有功能都直接拿过来,这样就不必重零做起,子类只需要新增自己特有的方法,也可以把父类不适合的方法覆盖重写;

        有了继承,才能有多态。在调用类实例方法的矢耦,尽量把变量视作父类类型,这样所有子类类型都可以正常被接收。