Python继承机制及其使用
Python类的封装、继承、多态3大特性,前面章节已经详细介绍了Python类的封装,本节继续讲解Python类的继承机制。
继承机制经常用于创建和现有类功能类似的新类,又或是新类只需要在现有类基础上添加一些成员(属性和方法),但又不想直接将现有类代码复制给新类。也就是说,通过使用继承这种机制,可以轻松实现类的重复使用。
举个例子,假设现有一个Shape类,该类的draw()方法可以在屏幕上画出指定的形状,现在需要创建一个Form类,要求此类不但可以在屏幕上画出指定的形状,还可以计算出所画形状的面积。要创建这样的类,笨方法是将draw()方法直接复制到新类中,并添加计算面积的方法。实现代码如下所示:
class Shape: def draw(self,content): print("画",content)class Form: def draw(self,content): print("画",content) def area(self): #.... print("此图形的面积为...")123456789复制代码类型:[python]
当然还有更简单的方法,就是使用类的继承机制。实现方法为:让From类继承Shape类,这样当From类对象调用draw()方法时,Python解释器会先去From中找以draw为名的方法,如果找不到,它还会自动去Shape类中找。如此,我们只需在From类中添加计算面积的方法即可,示例代码如下:
class Shape: def draw(self,content): print("画",content)class Form(Shape): def area(self): #.... print("此图形的面积为...")1234567复制代码类型:[python]
上面代码中,classFrom(Shape)就表示From继承Shape。
Python中,实现继承的类称为子类,被继承的类称为父类(也可称为基类、超类)。因此在上面这个样例中,From是子类,Shape是父类。
子类继承父类时,只需在定义子类时,将父类(可以是多个)放在子类之后的圆括号里即可。语法格式如下:
class 类名(父类1, 父类2, ...): #类定义部分12复制代码类型:[python]
注意,如果该类没有显式指定继承自哪个类,则默认继承object类(object类是Python中所有类的父类,即要么是直接父类,要么是间接父类)。另外,Python的继承是多继承机制(和C++一样),即一个子类可以同时拥有多个直接父类。
注意,有读者可能还听说过“派生”这个词汇,它和继承是一个意思,只是观察角度不同而已。换句话话,继承是相对子类来说的,即子类继承自父类;而派生是相对于父类来说的,即父类派生出子类。
了解了继承机制的含义和语法之后,下面代码演示了继承机制的用法:
class People: def say(self): print("我是一个人,名字是:",self.name)class Animal: def display(self): print("人也是高级动物")#同时继承 People 和 Animal 类#其同时拥有 name 属性、say() 和 display() 方法class Person(People, Animal): passzhangsan = Person() zhangsan.name = "张三"zhangsan.say() zhangsan.display()1234567891011121314复制代码类型:[python]
运行结果,结果为:
我是一个人,名字是: 张三 人也是高级动物12复制代码类型:[python]
可以看到,虽然Person类为空类,但由于其继承自People和Animal这2个类,因此实际上Person并不空,它同时拥有这2个类所有的属性和方法。
没错,子类拥有父类所有的属性和方法,即便该属性或方法是私有(private)的。
关于Python的多继承
事实上,大部分面向对象的编程语言,都只支持单继承,即子类有且只能有一个父类。而Python却支持多继承(C++也支持多继承)。
和单继承相比,多继承容易让代码逻辑复杂、思路混乱,一直备受争议,中小型项目中较少使用,后来的Java、C#、PHP等干脆取消了多继承。
使用多继承经常需要面临的问题是,多个父类中包含同名的类方法。对于这种情况,Python的处置措施是:根据子类继承多个父类时这些父类的前后次序决定,即排在前面父类中的类方法会覆盖排在后面父类中的同名类方法。
举个例子:
class People: def __init__(self): self.name = People def say(self): print("People类",self.name)class Animal: def __init__(self): self.name = Animal def say(self): print("Animal类",self.name)#People中的 name 属性和 say() 会遮蔽 Animal 类中的class Person(People, Animal): passzhangsan = Person() zhangsan.name = "张三"zhangsan.say()12345678910111213141516复制代码类型:[python]
程序运行结果为:
People类 张三1复制代码类型:[python]
可以看到,当Person同时继承People类和Animal类时,People类在前,因此如果People和Animal拥有同名的类方法,实际调用的是People类中的。
虽然Python在语法上支持多继承,但逼不得已,建议大家不要使用多继承。