Python-继承
继承一个类:
如果已经定义了Person类,需要定义新的Student和Teacher类时,可以直接从Person类继承:
class Person(object): def __init__(self, name, gender): self.name = name self.gender = gender
定义Student类时,只需要把额外的属性加上,例如score:
class Student(Person): def __init__(self, name, gender, score): super(Student, self).__init__(name, gender) self.score = score
一定要用 super(Student, self).__init__(name, gender) 去初始化父类,否则,继承自 Person 的 Student 将没有 name 和 gender。
函数super(Student, self)将返回当前类继承的父类,即 Person ,然后调用__init__()方法,注意self参数已在super()中传入,在__init__()中将隐式传递,不需要写出(也不能写)。
判断类型:
函数isinstance()可以判断一个变量的类型,既可以用在Python内置的数据类型如str、list、dict,也可以用在我们自定义的类,它们本质上都是数据类型
p = Person('Tim', 'Male') s = Student('Bob', 'Male', 88) t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')
当我们拿到变量 p、s、t 时,可以使用 isinstance 判断类型:
>>> isinstance(p, Person) True # p是Person类型 >>> isinstance(p, Student) False # p不是Student类型 >>> isinstance(p, Teacher) False # p不是Teacher类型
这说明在继承链上,一个父类的实例不能是子类类型,因为子类比父类多了一些属性和方法。
多态:
类具有继承关系,并且子类类型可以向上转型看做父类类型,如果我们从 Person 派生出 Student和Teacher ,并都写了一个 whoAmI() 方法:
class Person(object): def __init__(self, name, gender): self.name = name self.gender = gender def whoAmI(self): return 'I am a Person, my name is %s' % self.name class Student(Person): def __init__(self, name, gender, score): super(Student, self).__init__(name, gender) self.score = score def whoAmI(self): return 'I am a Student, my name is %s' % self.name class Teacher(Person): def __init__(self, name, gender, course): super(Teacher, self).__init__(name, gender) self.course = course def whoAmI(self): return 'I am a Teacher, my name is %s' % self.name
在一个函数中,如果我们接收一个变量 x,则无论该 x 是 Person、Student还是 Teacher,都可以正确打印出结果:
def who_am_i(x): print x.whoAmI() p = Person('Tim', 'Male') s = Student('Bob', 'Male', 88) t = Teacher('Alice', 'Female', 'English') who_am_i(p) who_am_i(s) who_am_i(t)
运行结果:
I am a Person, my name is Tim I am a Student, my name is Bob I am a Teacher, my name is Alice
这种行为称为多态。也就是说,方法调用将作用在x 的实际类型上。s 是Student类型,它实际上拥有自己的 whoAmI()方法以及从 Person继承的 whoAmI方法,但调用 s.whoAmI()总是先查找它自身的定义,如果没有定义,则顺着继承链向上查找,直到在某个父类中找到为止。
由于Python是动态语言,所以,传递给函数 who_am_i(x)的参数 x 不一定是 Person 或 Person 的子类型。任何数据类型的实例都可以,只要它有一个whoAmI()的方法即可:
class Book(object): def whoAmI(self): return 'I am a book'
这是动态语言和静态语言(例如Java)最大的差别之一。动态语言调用实例方法,不检查类型,只要方法存在,参数正确,就可以调用。
多重继承:
除了从一个父类继承外,Python允许从多个父类继承,称为多重继承。
多重继承的继承链就不是一棵树了,它像这样:
class A(object): def __init__(self, a): print 'init A...' self.a = a class B(A): def __init__(self, a): super(B, self).__init__(a) print 'init B...' class C(A): def __init__(self, a): super(C, self).__init__(a) print 'init C...' class D(B, C): def __init__(self, a): super(D, self).__init__(a) print 'init D...'
看下图:
像这样,D 同时继承自 B 和 C,也就是 D 拥有了A、B、C 的全部功能。多重继承通过 super()调用__init__()方法时,A 虽然被继承了两次,但__init__()只调用一次:
>>> d = D('d') init A... init C... init B... init D...
多重继承的目的是从两种继承树中分别选择并继承出子类,以便组合功能使用。
举个例子,Python的网络服务器有TCPServer、UDPServer、UnixStreamServer、UnixDatagramServer,而服务器运行模式有 多进程ForkingMixin 和 多线程ThreadingMixin两种。
要创建多进程模式的 TCPServer:
class MyTCPServer(TCPServer, ForkingMixin) pass
要创建多线程模式的 UDPServer:
class MyUDPServer(UDPServer, ThreadingMixin): pass
如果没有多重继承,要实现上述所有可能的组合需要 4x2=8 个子类。
获取对象信息:
拿到一个变量,除了用 isinstance() 判断它是否是某种类型的实例外,还有没有别的方法获取到更多的信息呢?
例如,已有定义:
class Person(object): def __init__(self, name, gender): self.name = name self.gender = gender class Student(Person): def __init__(self, name, gender, score): super(Student, self).__init__(name, gender) self.score = score def whoAmI(self): return 'I am a Student, my name is %s' % self.name
首先可以用 type() 函数获取变量的类型,它返回一个 Type 对象:
>>> type(123) <type 'int'> >>> s = Student('Bob', 'Male', 88) >>> type(s) <class '__main__.Student'>
其次,可以用 dir() 函数获取变量的所有属性:
>>> dir(123) # 整数也有很多属性... ['__abs__', '__add__', '__and__', '__class__', '__cmp__', ...] >>> dir(s) ['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'gender', 'name', 'score', 'whoAmI']
对于实例变量,dir()返回所有实例属性,包括`__class__`这类有特殊意义的属性。注意到方法`whoAmI`也是 s 的一个属性。
如何去掉`__xxx__`这类的特殊属性,只保留我们自己定义的属性?回顾一下filter()函数的用法。
dir()返回的属性是字符串列表,如果已知一个属性名称,要获取或者设置对象的属性,就需要用 getattr() 和 setattr( )函数了:
>>> getattr(s, 'name') # 获取name属性 'Bob' >>> setattr(s, 'name', 'Adam') # 设置新的name属性 >>> s.name 'Adam' >>> getattr(s, 'age') # 获取age属性,但是属性不存在,报错: Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age' >>> getattr(s, 'age', 20) # 获取age属性,如果属性不存在,就返回默认值20: 20