Python入门（二十）类（三）
1.继承
编写类时，并非总是要从空白开始。如果要编写的类是另一个现成类的特殊版本，可使用继承。一个类继承另一个类时，将自动获得另一个类的所有属性和方法。原有的类称为父类，而新类称为子类。子类继承了父类的所有属性和方法，同时还可以定义自己的属性和方法。
1.1 子类的方法__init__()
在既有类的基础上编写新类时，通常要调用父类的方法__init__()。这将初始化在父类__init__()方法中定义的所有属性，从而让子类包含这些属性。
例如，下面来模拟电动汽车。电动汽车是一种特殊的汽车，因此可在前面创建的Car类的基础上创建新类ElectricCar。这样就只需为电动汽车特有的属性和行为编写代码。
下面来创建ElectricCar类的一个简单版本，它具备Car类的所有功能：
❶ class Car:
"""一次模拟汽车的简单尝试。"""
def __init__(self, make, model, year):
self.make = make
self.model = model
self.year = year
self.odometer_reading = 0
def get_descriptive_name(self):
long_name = f"{self.year} {self.make} {self.model}"
return long_name.title()
def read_odometer(self):
print(f"This car has {self.odometer_reading} miles on it.")
def update_odometer(self, mileage):
if mileage >= self.odometer_reading:
self.odometer_reading = mileage
else:
print("You can't roll back an odometer!")
def increment_odometer(self, miles):
self.odometer_reading += miles
❷ class ElectricCar(Car):
"""电动汽车的独特之处。"""
❸ def __init__(self, make, model, year):
"""初始化父类的属性。"""
❹ super().__init__(make, model, year)
❺ my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2019)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
首先是Car类的代码（见❶）。创建子类时，父类必须包含在当前文件中，且位于子类前面。在❷处，定义了子类ElectricCar。定义子类时，必须在圆括号内指定父类的名称。方法__init__()接受创建Car实例所需的信息（见❸）。
❹处的super()是一个特殊函数，让你能够调用父类的方法。这行代码让Python调用Car类的方法__init__()，让ElectricCar实例包含这个方法中定义的所有属性。父类也称为超类（superclass），名称super由此而来。
为测试继承能够正确地发挥作用，我们尝试创建一辆电动汽车，但提供的信息与创建普通汽车时相同。在❺处，创建ElectricCar类的一个实例，并将其赋给变量my_tesla。这行代码调用ElectricCar类中定义的方法__init__()，后者让Python调用父类Car中定义的方法__init__()。我们提供了实参’tesla’、'model s’和2019。
除方法__init__()外，电动汽车没有其他特有的属性和方法。当前，我们只想确认电动汽车具备普通汽车的行为：
2019 Tesla Model S
ElectricCar实例的行为与Car实例一样，现在可以开始定义电动汽车特有的属性和方法了。
1.2 给子类定义属性和方法
让一个类继承另一个类后，就可以添加区分子类和父类所需的新属性和新方法了。
下面来添加一个电动汽车特有的属性（电瓶），以及一个描述该属性的方法。我们将存储电瓶容量，并编写一个打印电瓶描述的方法：
class Car:
--snip--
class ElectricCar(Car):
"""电动汽车的独特之处。"""
def __init__(self, make, model, year):
"""
初始化父类的属性。
再初始化电动汽车特有的属性。
"""
super().__init__(make, model, year)
❶ self.battery_size = 75
❷ def describe_battery(self):
"""打印一条描述电瓶容量的消息。"""
print(f"This car has a {self.battery_size}-kWh battery.")
my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2019)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.describe_battery()
在❶处，添加了新属性self.battery_size，并设置其初始值（75）。根据ElectricCar类创建的所有实例都将包含该属性，但所有Car实例都不包含它。在❷处，还添加了一个名为describe_battery()的方法，打印有关电瓶的信息。调用这个方法时，将看到一条电动汽车特有的描述：
2019 Tesla Model S
This car has a 75-kWh battery.
对于ElectricCar类的特殊程度没有任何限制。模拟电动汽车时，可根据所需的准确程度添加任意数量的属性和方法。如果一个属性或方法是任何汽车都有的，而不是电动汽车特有的，就应将其加入到Car类而非ElectricCar类中。这样，使用Car类的人将获得相应的功能，而ElectricCar类只包含处理电动汽车特有属性和行为的代码。
1.3 重写父类的方法
对于父类的方法，只要它不符合子类模拟的实物的行为，都可以进行重写。为此，可在子类中定义一个与要重写的父类方法同名的方法。这样，Python将不会考虑这个父类方法，而只关注你在子类中定义的相应方法。
假设Car类有一个名为fill_gas_tank()的方法，它对全电动汽车来说毫无意义，因此你可能想重写它。下面演示了一种重写方式：
class ElectricCar(Car):
--snip--
def fill_gas_tank(self):
"""电动汽车没有油箱。"""
print("This car doesn't need a gas tank!")
现在，如果有人对电动汽车调用方法fill_gas_tank()，Python将忽略Car类中的方法fill_gas_tank()，转而运行上述代码。使用继承时，可让子类保留从父类那里继承而来的精华，并剔除不需要的糟粕。
1.4 将实例用作属性
使用代码模拟实物时，你可能会发现自己给类添加的细节越来越多：属性和方法清单以及文件都越来越长。在这种情况下，可能需要将类的一部分提取出来，作为一个独立的类。可以将大型类拆分成多个协同工作的小类。
例如，不断给ElectricCar类添加细节时，我们可能发现其中包含很多专门针对汽车电瓶的属性和方法。在这种情况下，可将这些属性和方法提取出来，放到一个名为Battery的类中，并将一个Battery实例作为ElectricCar类的属性：
class Car:
--snip--
❶ class Battery:
"""一次模拟电动汽车电瓶的简单尝试。"""
❷ def __init__(self, battery_size=75):
"""初始化电瓶的属性。"""
self.battery_size = battery_size
❸ def describe_battery(self):
"""打印一条描述电瓶容量的消息。"""
print(f"This car has a {self.battery_size}-kWh battery.")
class ElectricCar(Car):
"""电动汽车的独特之处。"""
def __init__(self, make, model, year):
"""
初始化父类的属性。
再初始化电动汽车特有的属性。
"""
super().__init__(make, model, year)
❹ self.battery = Battery()
my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2019)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.battery.describe_battery()
❶处定义一个名为Battery的新类，它没有继承任何类。❷处的方法__init__()除self外，还有另一个形参battery_size。这个形参是可选的：如果没有给它提供值，电瓶容量将被设置为75。方法describe_battery()也移到了这个类中（见❸）。
在ElectricCar类中，添加了一个名为self.battery的属性（见❹）。这行代码让Python创建一个新的Battery实例（因为没有指定容量，所以为默认值75），并将该实例赋给属性self.battery。每当方法__init__()被调用时，都将执行该操作，因此现在每个ElectricCar实例都包含一个自动创建的Battery实例。
我们创建一辆电动汽车，并将其赋给变量my_tesla。描述电瓶时，需要使用电动汽车的属性battery：
my_tesla.battery.describe_battery()
这行代码让Python在实例my_tesla中查找属性battery，并对存储在该属性中的Battery实例调用方法describe_battery()。
