python基础之继承派生、组合、接口和抽象类
类的继承与派生
经典类和新式类
在python3中，所有类默认继承object，但凡是继承了object类的子类，以及该子类的子类，都称为新式类（在python3中所有的类都是新式类）
没有继承object类的子类成为经典类（在python2中，没有继承object的类，以及它的子类，都是经典类）
1 class People: 2 pass 3 class Animal: 4 pass 5 class Student(People,Animal): #People、Animal称为基类或父类，Student为子类，Student继承了People和Animal的所有属性 6 pass 7 print(Student.__bases__) #__bases__方法，查看继承的类的元组 8 print(People.__bases__) 9 print(Animal.__bases__)
输出结果：
1 (<class '__main__.People'>, <class '__main__.Animal'>) #继承了两个父类 2 (<class 'object'>,) #默认继承了object类 3 (<class 'object'>,)
继承
继承是为了减少代码重用的问题，以减少代码冗余。
继承是一种是什么是什么的关系，例如老师类是人类，而非老师类是生日类
继承类示例：
1 class People: #定义父类People
2 def __init__(self, name, age):
3 self.name = name
4 self.age = age
5 def walk(self):
6 print('%s is walking' %self.name)
7
8 #Teacher类和Student类无任何属性
9 class Teacher(People): #Teacher类继承People类的属性
10 pass
11 class Student(People): #Student类继承People类的属性
12 pass
引用测试：
1 t=Teacher('bob',18) #实例化一个Teacher对象，而非People对象，Student子类同理
2 print(type(t))
3 print(t.name,t.age)
4 print(t.__dict__)
5 t.walk() #Teacher子类继承了People的属性，使得Teacher子类的对象能够调用到父类的属性
6
7 输出结果：
8 <class '__main__.Teacher'>
9 bob 18
10 {'name': 'bob', 'age': 18}
11 bob is walking
派生
派生是在子类继承父类的基础上， 定义子类独有的属性，例如Teacher可以有教师等级的划分、有教学课程的划分，但是继承父类People类是没有等级和课程的划分的。
示例：
1 #定义父类People
2 class People:
3 def __init__(self, name, age,sex):
4 self.name = name
5 self.age = age
6 self.sex=sex
7 def walk(self):
8 print('%s is walking' % self.name)
9 def test(self):
10 print('test class from father class %s' %self.name)
11 #定义Teacher子类
12 class Teacher(People):
13 school = 'jialidun'
14 def __init__(self, name, age,sex,level,salary):
15 People.__init__(self,name,age,sex) #继承父类的初始化内容,实例化时候接收的参数name、age、sex会传给People.__init__
16 self.level=level #派生的独有属性
17 self.salary=salary #派生的独有属性
18 def teach(self): #派生的独有属性
19 print('%s is teaching' %self.name)
20 def test(self): #派生父类的已有属性，对象在进行属性引用的时候会优先引用实例化过程中用到的类
21 People.test(self)
22 print('from teacher')
23 #定义Student子类
24 class Student(People):
25 def __init__(self, name, age,sex,group):
26 People.__init__(self, name, age, sex)
27 self.group=group
28 def study(self):
29 print('%s is studying' %self.name)
测试验证：
1 t=Teacher('natasha',18,'male',10,3000) #__init__(t,'natasha',18,'male',10,3000)
2 print(Teacher.__bases__)
3 print(Teacher.__dict__)
4 t.test()
组合
不同于继承，组合是包含的意思，表示一种什么有什么的关系，也是为了减少重复代码的
示例：还是People、Teacher和Student的例子，只是加上了一个Birthday生日类
1 #Birthday类，需要传入年月日
2 class Birthday:
3 def __init__(self,year,mon,day):
4 self.year=year
5 self.mon=mon
6 self.day=day
7 def tell_birth(self):
8 print('出生于<%s>年 <%s>月 <%s>日' % (self.year,self.mon,self.day))
9 #People类，需要接受名字年龄年月日，年月日传给Birthday类
10 class People:
11 def __init__(self, name, age, year, mon, day):
12 self.name = name
13 self.age = age
14 #__init__接收的year, mon, day传给Birthday类
15 self.birth = Birthday(year, mon, day) #包含Birthday类，生日不只是人类才有，其他动物也可以有生日，不同于继承
16 def walk(self):
17 print('%s is walking' % self.name)
18 #Teacher类
19 class Teacher(People):
20 def __init__(self, name, age, year, mon, day,level,salary):
21 #__init__接收的name, age, year, mon, day传给People类
22 People.__init__(self,name,age,year,mon,day)
23 self.level=level
24 self.salary=salary
25 def teach(self):
26 print('%s is teaching' %self.name)
27 #Student类
28 class Student(People):
29 def __init__(self, name, age, year, mon, day,group):
30 People.__init__(self,name,age,year,mon,day)
31 self.group=group
32 def study(self):
33 print('%s is studying' %self.name)
测试验证：
1 t=Teacher('hurry',18,1990,2,33,10,3000) #传入的值为Teacher类接收的值
2 print(t.name,t.age) #对象t的名字和年龄
3 print(t.birth) #输出的是一个类对象，因为父类People定义的birth属性就是一个类Birthday
4 t.birth.tell_birth() #查看对象t所继承的People类的birth属性(Birthday类)的tell_birth()属性
5 print(t.birth.year)
6 print(t.birth.mon)
7 print(t.birth.day)
接口和抽象类
接口
接口是一组功能的入口，要调用某一组功能，需要通过接口来进行调用，而不需要关注这组功能是如何实现的，要的只是结果。
在类里，接口是提取了一群类共同的函数，可以把接口当做一个函数的集合。
python模仿接口示例：
1 #模仿Linux内文件读写的接口，Linux不管是文本，还是磁盘还是进程都是通过文件去实现的，只不过方法不同，但是没关系
2 class File: #定义一个接口类，提供read和write方法，但是一定是pass没有处理过程的，因为功能的实现具体靠的是子类
3 def read(self): #定接口函数read
4 pass
5 def write(self): #定义接口函数write
6 pass
7 #定义子类实现读写功能
8 #文本文件的读写
9 class Txt(File): #文本，具体实现read和write
10 def du(self): #注意并不是read
11 print('文本数据的读取方法')
12 def xie(self): #注意并不是write
13 print('文本数据的写入方法')
14 #硬盘数据的读写
15 class Sata(File): #磁盘，具体实现read和write
16 def read(self):
17 print('硬盘数据的读取方法')
18 def write(self):
19 print('硬盘数据的写入方法')
20 #进程数据的读写
21 class Process(File):
22 def read(self):
23 print('进程数据的读取方法')
24 def write(self):
25 print('进程数据的写入方法')
测试验证：硬盘和进程一样，所以制作文本和硬盘的测试即可
硬盘读写测试：
1 disk=Sata() #实例化一个硬盘读写对象 2 disk.read() #硬盘读 3 disk.write() #硬盘写 4 5 输出结果： 6 硬盘数据的读取方法 7 硬盘数据的写入方法
文本读写测试：执行后会发现没有任何输出，那是因为txt对象实际上访问的read和write属性并非子类Txt所提供的属性，Txt所提供的属性只是du和xie，但是txt对象有read和write属性，别忘了Txt类是继承了父类File的属性，所以实际上txt对象的read和write属性是父类File提供的
1 txt=Txt() 2 txt.read() 3 txt.write()
正确的做法是将Txt类的du和xie方法改成read和write方法，这么做的意义为归一化
归一化，让使用者无需关心对象的类是什么，只需要的知道这些对象都具备某些功能就可以了，这极大地降低了使用者的使用难度。
抽象类
抽象类的本质上也是类，但是抽象类只能够被继承，不能进行实例化，也就是说可以当父类，但是不能生成对象。
抽象类介于接口和归一化中间，用于实现接口的归一化
当子类继承抽象类的时候，如果抽象类定义了抽象方法，那么子类必须要定义同名的方法。即父类限制：
1、子类必须要有父类的方法
2、子类实现的方法必须跟父类的方法的名字一样
python的抽象类通过abc模块实现。
接口归一化示例：
1 import abc
2 class File(metaclass=abc.ABCMeta): #metaclass指的是元类，边会讲，现在只需记住这个词
3 @abc.abstractmethod #抽象方法，即一个装饰器装饰read属性
4 def read(self):
5 pass
6 @abc.abstractmethod #抽象方法，即一个装饰器装饰write属性
7 def write(self):
8 pass
9 # # 当继承File类时候，如果没有read和write方法，会提示出错TypeError: Can't instantiate abstract class Txt with abstract methods read, write
10 # class Txt(File):
11 # def du(self):
12 # print('文本数据的读取方法')
13 # def xie(self):
14 # print('文本数据的写入方法')
15 #定义子类具体实现文本的读写操作
16 class Txt(File):
17 def read(self):
18 print('文本数据的读取方法')
19 def write(self):
20 print('文本数据的写入方法')
21 #定义子类具体实现硬盘的读写操作
22 class Sata(File):
23 def read(self):
24 print('硬盘数据的读取方法')
25 def write(self):
26 print('硬盘数据的写入方法')
27 #定义子类具体实现进程的读写操作
28 class Process(File):
29 def read(self):
30 print('进程数据的读取方法')
31 def write(self):
32 print('进程数据的写入方法')
测试验证：
1 t=Txt() 2 t.read() 3 t.write() 4 s=Sata() 5 s.read() 6 s.write() 7 输出结果： 8 文本数据的读取方法 9 文本数据的写入方法 10 硬盘数据的读取方法 11 硬盘数据的写入方法
