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！