面向对象三大特性之继承

目录

• 面向对象三大特性之继承
• 1 继承的定义
  • tips: python支持多继承
• 2 多继承的优缺点
• 3 继承的使用
  • 3.1 继承解决类之前的代码冗余
  • 3.2 单继承背景下的属性查找
  • 3.3 多继承中的菱形问题
    • 总结一:
    • 总结二:
    • 总结三:
    • 总结四:
  • 3.4 多继承mixins规范
  • 3.5 在子类中重用父类的功能

面向对象三大特性之继承

1 继承的定义

继承是一种创建新类的方式,继承之后子类可以遗传父类的属性

新建的类可称为子类或派生类，父类又可称为基类或超类

继承可以用来解决类与类之间代码冗余问题

tips: python支持多继承

在Python中，新建的类可以继承一个或多个父类

`

在python2中有经典类与新式类之分
新式类：继承了object类的子类，以及该子类的派生类
经典：没有继承object类的子类，以及该子类的派生类

`

在python3中没有继承任何类，那么会默认继承object类，所以python3中所有的类都是新式类

class Parent1(object):	
    # 如果python3中写的继承想兼容python2要将所有无继承的类	继承object
    x=1111

class Parent2(object):
    pass

class Sub1(Parent1): # 单继承
    pass

class Sub2(Parent1,Parent2): # 多继承
    pass

print(Sub1.__bases__)
print(Sub2.__bases__)

print(Sub1.x)

2 多继承的优缺点

优点：子类可以同时遗传多个父类的属性，最大限度地重用代码
缺点：
1、违背人的思维习惯：继承表达的是一种什么"是"什么的关系
2、代码可读性变差
3、不建议使用多继承，有可能会引发菱形问题，使扩展性变差，
如果涉及到一个子类不可避免地要重用多个父类的属性，应该使用Mixins机制

3 继承的使用

3.1 继承解决类之前的代码冗余

# 类与类之间存在冗余问题
class Student:
    school='OLDBOY'

    def __init__(self,name,age,sex):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex

    def choose_course(self):
        print('学生%s 正在选课' %self.name)


class Teacher:
    school='OLDBOY'

    def __init__(self,name,age,sex,salary,level):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex
        self.salary=salary
        self.level=level

    def score(self):
        print('老师 %s 正在给学生打分' %self.name)

# 基于继承解决类与类之间的冗余问题
class OldboyPeople:
    school = 'OLDBOY'

    def __init__(self, name, age, sex):
        self.name = name
        self.age = age
        self.sex = sex


class Student(OldboyPeople):
    def choose_course(self):
        print('学生%s 正在选课' % self.name)
stu_obj = Student('lili', 18, 'female')
print(stu_obj.__dict__)
print(stu_obj.school)
stu_obj.choose_course()


class Teacher(OldboyPeople):
    #           老师的空对象，'egon',18,'male',3000,10
    def __init__(self, name, age, sex, salary, level):
        # 调用父类OldboyPeople的__init__函数
        # 注意:要传入所有参数
        OldboyPeople.__init__(self,name,age, sex)
        self.salary = salary
        self.level = level

    def score(self):
        print('老师 %s 正在给学生打分' % self.name)

tea_obj=Teacher('egon',18,'male',3000,10)
print(tea_obj.__dict__)
print(tea_obj.school)

tea_obj.score()

3.2 单继承背景下的属性查找

class Foo:
    def f1(self):
        print('Foo.f1')

    def f2(self):
        print('Foo.f2')
        self.f1() 	# 本质上是obj.f1(),即Bar.f1()

class Bar(Foo):
    def f1(self):
        print('Bar.f1')

obj=Bar()
obj.f2()
# 结果:
# Foo.f2
# Bar.f1

class Foo:
    def f1(self):
        print('Foo.f1')

    def f2(self):
        print('Foo.f2')
        Foo.f1(self) 	# 调用Foo类中的f1

class Bar(Foo):
    def f1(self):
        print('Bar.f1')

obj=Bar()
obj.f2()

# Foo.f2
# Foo.f1

class Foo:
    def __f1(self): # _Foo__f1
        print('Foo.f1')

    def f2(self):
        print('Foo.f2')
        self.__f1() 	# self._Foo__f1, 调用当前类中的f1

class Bar(Foo):
    def __f1(self): # _Bar__f1
        print('Bar.f1')

obj=Bar()
obj.f2()

# Foo.f2
# Foo.f1

3.3 多继承中的菱形问题

A继承了B和C,B和C继承了D

如果A中没有foo函数,B,C和D中都有各自的foo函数,

此时调用A.foo()该选择谁的foo函数?

class A(object):
    # def test(self):
    #     print('from A')
    pass

class B(A):
    def test(self):
        print('from B')
    pass

class C(A):
    # def test(self):
    #     print('from C')
    pass

class D(C,B):
    # def test(self):
    #     print('from D')
    pass

print(D.mro()) # 类D以及类D的对象访问属性都是参照该类的mro列表

obj = D()		# 顺序为OBJ-D-C-B-A
obj.test()

print(D.test)

print(C.mro()) # 类C以及类C的对象访问属性都是参照该类的mro列表
c=C()
c.test()

总结一:

类相关的属性查找（类名.属性，该类的对象.属性），都是参照该类的mro列表顺序

class E:
    # def test(self):
    #     print('from E')
    pass

class F:
    def test(self):
        print('from F')


class B(E):
    # def test(self):
    #     print('from B')
    pass

class C(F):
    # def test(self):
    #     print('from C')
    pass

class D:
    def test(self):
        print('from D')


class A(B, C, D):
    # def test(self):
    #     print('from A')
    pass

# 新式类
print(A.mro()) # A->B->E->C->F->D->object

obj = A()
obj.test() # 结果为：from F

总结二:

如果多继承是非菱形继承，即没有汇合处,

则经典类与新式的属性查找顺序一样：
都是一个分支一个分支地找下去，然后最后找object

class G: # 在python2中，未继承object的类及其子类，都是经典类
    # def test(self):
    #     print('from G')
    pass

class E(G):
    # def test(self):
    #     print('from E')
    pass

class F(G):
    def test(self):
        print('from F')

class B(E):
    # def test(self):
    #     print('from B')
    pass

class C(F):
    def test(self):
        print('from C')

class D(G):
    def test(self):
        print('from D')

class A(B,C,D):
    # def test(self):
    #     print('from A')
    pass

# 新式类
# print(A.mro()) # A->B->E->C->F->D->G->object

# 经典类：A->B->E->G->C->F->D
obj = A()
obj.test() #

总结三:

如果多继承是菱形继承，经典类与新式类的属性查找顺序不一样：
经典类：深度优先，会在检索第一条分支的时候就直接一条道走到底，会检索共同的父类

`

新式类：广度优先，会在检索最后一条分支的时候才检索共同的父类

总结四:

多继承到底要不用？？？
要用，但是注意几点问题
1、继承结构尽量不要过于复杂
2、推荐使用mixins机制：在多继承的背景下满足继承的什么"是"什么的关系

3.4 多继承mixins规范

在python中使用多继承时,应该遵守mixins的规范

mixins机制核心就是在多继承背景下尽可能地提升多继承的可读性,

将添加功能的类名写成able或ible或mixin结尾,而主体的类名没有后缀

即名词只有一个,其他为形容词,如苹果是红的,甜的,有核的,有皮的水果

ps：让多继承满足人的思维习惯=>什么"是"什么

通常Mixin结果的类放在左边

# 多继承的正确打开方式：mixins机制

class Vehicle:	(交通工具)
    pass

class FlyableMixin:
    def fly(self):
        pass

class CivilAircraft(FlyableMixin,Vehicle):  # 民航飞机
    pass

class Helicopter(FlyableMixin,Vehicle):  # 直升飞机
    pass

class Car(Vehicle):  # 汽车并不会飞，但按照上述继承关系，汽车也能飞了
    pass

3.5 在子类中重用父类的功能

方式一：添加前缀,调用某一个类下的函数(不依赖于继承关系)

class OldboyPeople:
    def __init__(self,name,age,sex):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex

    def f1(self):
        print('%s say hello' %self.name)


class Teacher(OldboyPeople):
    def __init__(self,name,age,sex,level,salary):
        OldboyPeople.__init__(self,name,age,sex)

        self.level = level
        self.salary=salary

tea_obj=Teacher('egon',18,'male',10,3000)
print(tea_obj.__dict__)

方式二：super()

调用父类提供给自己的方法=>严格依赖继承关系
调用super()会得到一个特殊的对象，该对象会参照发起属性查找的那个类的mro列表,去当前类的父类中找属性
`

在python2中super的使用需要完整地写成super(自己的类名,self) ,

在python3中可以简写为super()。

class OldboyPeople:
    def __init__(self,name,age,sex):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex

    def f1(self):
        print('%s say hello' %self.name)


class Teacher(OldboyPeople):
    def __init__(self,name,age,sex,level,salary):
        super().__init__(name,age,sex) # 调用该函数的是方法，自动传入对象
		# super()得到的是Teacher的mro列表中排在teacher类后的类
        # [<class '__main__.Teacher'>, <class '__main__.OldboyPeople'>, <class 'object'>]
        # 查找顺序为<class '__main__.OldboyPeople'>, <class 'object'>
        self.level = level
        self.salary=salary

print(Teacher.mro())
# [<class '__main__.Teacher'>, <class '__main__.OldboyPeople'>, <class 'object'>]
tea_obj=Teacher('egon',18,'male',10,3000)
print(tea_obj.__dict__)
# {'name': 'egon', 'age': 18, 'sex': 'male', 'level': 10, 'salary': 3000}


# super()案例
class A:
    def test(self):
        print('from A')
        super().test()

class B:
    def test(self):
        print('from B')

class C(A,B):
    pass


obj=C()
obj.test()
# from A
# from B

# C中没test方法,从父类中找,多继承,按C的mro顺序查找[C,A,B,O]
# A中存在test方法,调用,输出from A,执行super().test()
# super().test()是在C的mro列表中[C,A,B,O],在排在A后面的类中寻找test,即B->O
# B中存在test,执行


print(C.mro())
# [<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'>]


class A:
    def test(self):
        print('from A')
        super().test1()

class B:
    def test(self):
        print('from B')

class C(A,B):
    def test1(self):
        print('from C')

obj=C()
obj.test()
# C中没test方法,从父类中找,多继承,按C的mro顺序查找[C,A,B,O]
# A中存在test方法,调用,输出from A,执行super().test1()
# super().test1()是在C的mro列表中[C,A,B,O],在排在A后面的类中寻找test1,即B->O
# B中不存在,O中不存在,报错