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  • python面向对象(四、继承、多态)

    4.继承

    1)目标:
    (1)单继承
    (2)多继承

    2)面向对象三大特性:
    (1)封装:根据职责将属性和方法封装到一个抽象的类中
    (2)继承:实现代码的重用,相同的代码不需要重复的编写
    (3)多态:不同的对象调用相同的方法,产生不同的执行结果,增加代码的灵活度

    4.1 单继承
    4.1.1 继承的概念、语法和特点

    1)继承的概念:
    子类拥有父类中的除了私有内容外的所有内容

    2)继承的语法:class 类名(父类名):
    子类继承自父类,可以直接享受父类中已经封装好的方法,不需要再次开发
    子类中应该根据职责,封装子类特有的属性和方法

    3)专业术语
    Dog类是Animal类的子类,Animal类是Dog类的父类,Dog类从Animal类继承
    Dog类是Animal类的派生类,Animal类是Dog类的基类,Dog类从Animal类派生

    4)继承的传递性
    C类从B类继承,B类又从A类继承,那么C类就具有B类和A类的所有属性和方法
    子类拥有父类以及父类的父类中封装的所有属性和方法

    提问:哮天犬能够调用Cat类中定义的catch方法吗?
    答案:不能,因为哮天犬和Cat之间没有继承关系

    4.1.2 方法的重写
    子类拥有父类的所有方法和属性
    子类继承自父类,可以直接享受父类中已经封装好的方法,不需要再次开发
    应用场景:当父类的方法实现不能满足子类需求时,可以对方法进行重写(override)

    重写父类方法有两种情况:覆盖父类的方法和对父类方法进行扩展

    1)覆盖父类的方法
    如果在开发中,父类的方法实现和子类的方法实现,完全不同,就可以使用覆盖的方式,在子类中重新编写父类的方法实现。
    具体的实现方式:在子类中定义了一个和父类同名的方法并且实现
    重写之后,在运行时,只会调用子类中重写的方法,而不再会调用父类封装的方法

    2)对父类方法进行扩展
    如果在开发中,子类的方法实现中包含父类的方法实现,父类原本封装的方法实现是子类方法的一部分,就可以使用扩展的方式:
    (1)在子类中重写父类的方法
    (2)在需要的位置使用“super().父类方法”来调用父类方法的执行
    (3)代码其他的位置针对子类的需求,编写子类特有的代码实现
    关于super:
    在Python中super是一个特殊的类
    super()就是使用super类创建出来的对象
    最常使用的场景就是在重写父类方法时,调用在父类中封装的方法实现

    3)调用父类方法的另外一种方式(知道)
    在Python 2.x时,需要调用父类的方法,可以使用以下方式:
    父类名.方法名(self)
    Dog.bark(self)
    这种方式,目前在Python 3.x还支持这种方式。但不推荐使用,因为一旦父类名发生变化,方法调用位置的类名同样需要修改
    提示:
    在开发时,父类名和super()两种方式不要混用
    如果使用当前子类名调用方法,会形成递归调用,出现死循环
    Xiaotianquang.bark(self) # 递归调用,且没有出口,出现死循环

    4.1.3 父类的私有属性和私有方法
    1)子类对象不能在自己的方法内部,直接访问父类的私有属性或私有方法
    2)子类对象可以通过父类的公有方法间接访问到私有属性或私有方法
    私有属性、方法是对象的隐私,不对外公开,外界以及子类都不能直接访问
    私有属性、方法通常用于做一些内部的事情
    示例:
    (1)B的对象不能直接访问__num2属性
    (2)B的对象不能在demo方法内访问__num2属性
    (3)B的对象可以在demo方法内,调用父类的test方法
    (4)父类的test方法内部,能够访问__num2属性和__test方法

    4.2 多继承
    4.2.1 概念和语法
    1)概念
    子类可以拥有多个父类,并且拥有所有父类中除了私有内容外的所有内容。
    例如:孩子会继承自己父亲和母亲的特性

    2)语法:
    class子类名(父类名1, 父类名2...)
    pass

    4.2.2 多继承的使用注意事项
    如果不同的父类中存在同名的方法,子类对象在调用方法时,会调用哪一个父类中的方法呢?
    哪个父类在前,调用哪个父类的方法
    提示:开发时,应该尽量避免这种容易产生混淆的情况! —— 如果父类之间存在同名的属性或者方法,应该尽量避免使用多继承

    4.2.3 Python中的MRO:方法搜索顺序(知道)
    1)概念:
    Python中针对类提供了一个内置属性“mro”可以查看方法的搜索顺序
    MRO是method resolution order,主要用于在多继承时判断方法、属性的调用路径

    object类是所有对象的基类

    2)搜索顺序
    1)在搜索方法时,是按照“mro”的输出结果从左至右的顺序查找的
    2)如果在当前类中找到方法,就直接执行,不再搜索
    3)如果没有找到,就查找下一个类中是否有对应的方法,如果找到,就直接执行,不再搜索
    4)如果找到最后一个类,还没有找到方法,程序报错

    4.2.4 越位继承
    如果C类有A类和B类两个父类,A类是第一父类,如何使用第二父类中的方法?

    4.2.5 调用父类构造方法

    4.3 什么关系适合继承
    如果x是一种y,此时x应该继承y
    Cat是一种Animal,Cat类适合继承Animal类

    4.4 新式类和旧式类(经典,但不推荐)
    object是Python为所有对象提供的基类,提供有一些内置的属性和方法,可以使用“dir”函数查看

    输出结果:

    新式类:以object为基类的类,推荐使用
    经典类:不以object为基类的类,不推荐使用
    在Python 3.x中定义类时,如果没有指定父类,会默认使用object作为该类的基类。Python 3.x中定义的类都是新式类(总有一个父类是没有父类的,这个父类的父类就是默认的object)
    在Python 2.x中定义类时,如果没有指定父类,则不会以object作为基类
    新式类和经典类在多继承时,会影响到方法的搜索顺序
    提示:
    为了保证编写的代码能够同时在Python 2.x和Python 3.x运行!
    今后在定义类时,如果没有父类,建议统一添加父类(object)。
    class 类名(object):
    pass

    5.多态
    5.1 面向对象三大特性
    1)封装根据职责将属性和方法封装到一个抽象的类中
    定义类的准则

    2)继承实现代码的重用,相同的代码不需要重复的编写
    设计类的技巧
    子类针对自己特有的需求,编写特定的代码

    3)多态不同的子类对象调用相同的父类方法,产生不同的执行结果
    多态可以增加代码的灵活度
    以继承和重写父类方法为前提
    是调用方法的技巧,不会影响到类的内部设计

    5.2 多态案例演练
    1)需求:
    (1)在Dog类中封装方法game
    普通狗只是简单的玩耍
    (2)定义XiaoTianDog继承自Dog,并且重写game方法
    哮天犬需要在天上玩耍
    (3)定义Person类,并且封装一个和狗玩的方法
    在方法内部,直接让狗对象调用game方法

    2)代码

    3)结果

    4)案例小结
    Person类中只需要让狗对象调用game方法,而不关心具体是什么狗,game方法是在Dog父类中定义的。在程序执行时,传入不同的狗对象实参,就会产生不同的执行效果
    多态更容易编写出出通用的代码,做出通用的编程,以适应需求的不断变化!

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