Python 面向对象--继承,实现,依赖,关联,聚合,组合

一. 继承

继承指的是子类继承父类除私有内容以外的其他所有内容, 并且子类具有增加自己新内容的能力.

举例说明:

class Animal:
　　print("吃是动物的本能")

class Cat(Animal):
　　def cat_eat(self):
　　　　print("猫儿优雅地吃东西")

c = Cat()
c.cat_eat()

# 以上代码执行结果:
# 吃是动物的本能
# 猫儿优雅地吃东西

二. 接口实现(约束)

接口是一种数据类型,主要用于约束派生类中必须实现指定的方法,它存在于java和c#中.

Python中没有接口,但它有两种方式来进行约束: 

1. 用普通类抛异常的方式进行约束(推荐)

举例说明:

class Animal:    # 父类Animal具有约束作用, 子类必须对父类的方法进行重写,否则抛出异常
    def eat(self):
　　　　　raise NotImplementedError("eat()方法必须被重写!")
    def sleep(self): pass
        raise NotImplementedError("sleep()方法必须被重写!")

class Dog(Animal):
    def eat(self):
        print("狗吃狗粮")
    def sleep(self):
        print("狗趴着睡")

class Cat:
    def eat(self):
        print("猫吃猫粮")
    def sleep(self):
        print("猫躺着睡")

dog = Dog()
dog.eat()

cat = Cat()
cat.sleep()

2. 用抽象类和抽象方法进行约束(不推荐)

举例说明:

from abc import ABCMeta, abstractmethod

class Animal(metaclass=ABCMeta):　　# 表示抽象类
    @abstractmethod　　# 加装饰器
    def eat(self): pass

class Dog(Animal):
    def eat(self):
        print("狗吃狗粮")

class Cat:
    def eat(self):
        print("猫吃猫粮")

dog = Dog()
dog.eat()

cat = Cat()
cat.eat()            

三. 依赖

可以简单的理解, 就是一个类 A 使用到了另一个类 B, 而这种使用关系是具有偶然性的,临时性的 非常弱的,  但是 B 类的变化会影响到 A. 比如某人要过河，需要借用一条船，此时人与船之间的关系就是依赖. 表现在代码层面为: 类 B 作为参数被类 A 在某个method 方法中使用.

举例说明:

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def call_up(self, cellphone):
        print("%s正在使用%s打电话" % (self.name, cellphone.name))
        cellphone.call()

class Cellphone:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def call(self):
        print("%s正在为您呼叫" % self.name)

person = Person("王乃卉")
cellphone = Cellphone("iPhoneX")

person.call_up(cellphone)

# 以上代码执行结果是:
# 王乃卉正在使用iPhoneX打电话
# iPhoneX正在为您呼叫

四. 关联

关联体现的是两个类, 或者类与接口之间语义级别的一种强依赖关系.
比如我和我的朋友, 这种关系比依赖更强, 不存在依赖关系的偶然性, 关系也不是临时性的, 一般是长期性的, 而且双方的关系一般是平等的, 关联可以是单向,双向的.
表现在代码层面为: 被关联类 B 以类属性的形式出现在关联类 A 中, 也可能是关联类 A 引用了一个类型为被关联类 B 的全局变量.

1. 聚合

聚合是关联关系的一种特例, 它体现的是整体与部分,拥有的关系, 即 has-a 的关系. 此时整体与部分之间是可分离的, 他们可以具有各自的生命周期, 部分可以属于多个整体对象, 也可以为多个整体对象享. 比如计算机与 CPU, 公司与员工的关系等.
表现在代码层面, 和关联关系是一致的，只能从语义级别来区分.

2. 组合

组合也是关联关系的一种特例, 它体现的是一种 contains-a 的关系, 这种关系比聚合更强, 也称为强聚合. 它同样体现整体与部分间的关系, 但此时整体与部分是不可分的, 整体的生命周期结束也就意味着部分的生命周期结束. 比如你和你的大脑. 表现在代码层面, 和关联关系是一致的，只能从语义级别来区分.

辅助理解:

大雁喜欢热闹害怕孤独, 所以它们一直过着群居的生活, 这样就有了雁群. 每一只大雁都有自己的雁群, 每个雁群都有很多大雁, 大雁与雁群的这种关系就可以称之为聚合. 另外, 每只大雁都有两只翅膀, 大雁与雁翅的关系就叫做组合. 由此可见, 聚合的关系明显没有组合紧密, 大雁不会因为它们的首领将雁群解散而无法生存, 而雁翅就无法脱离大雁而单独生存.所以说, 聚合关系的类具有不同的生命周期, 而组合关系的类具有相同的生命周期.

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参考资料:

1. python的几种实现方式

2. python中的接口

3. 面向对象中的聚合与耦合

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