Python - 面向对象编程 - 三大特性之继承
继承
- 继承也是面向对象编程三大特性之一
- 继承是类与类的一种关系
- 定义一个新的 class 时，可以从某个现有的 class 继承
- 新的 class 类就叫子类（Subclass）
- 被继承的类一般称为父类、基类、超类
- 通俗理解：子类与父类的关系，即爸爸与儿子，爸爸有了个儿子，儿子继承爸爸的属性和方法，爸爸的爸爸就是爷爷...以此类推
继承的实际栗子
- 猫、狗都是动物，所以动物是父类，猫、狗是动物的子类
- 小菠萝、大菠萝都是人类，所以人类是父类，小菠萝、大菠萝是人类的子类
- 动物、人类都是生物，所以生物是父类，动物、人类是生物的子类
- 那么一般称生物类是猫、狗、小菠萝、大菠萝的超类、祖父类
继承的好处
- 实现代码的重用，相同的代码不需要重复编写
- 子类拥有父类的所有属性、方法，提高了代码的可扩展性和重用性
- 在子类继承父类的同时，也可以重新定义某些属性，并重写某些方法，即覆盖父类的属性、方法，变成子类独有的属性、方法
- 子类也可以添加新的属性、方法
继承的使用场景
- 假如我需要定义几个类，而类与类之间有一些公共的属性和方法
- 可以把公共的属性和方法提取作为父类（基类）的属性、方法，而特殊的属性、方法则在本类中定义
- 比如猫、狗都有吃喝拉撒四种行为，这些就是公共方法；但只有猫会喵喵叫，只有狗会汪汪叫，这些就是特殊方法
具体可以看下面的【不使用继承、使用继承的区别】
继承有几种？
- 单继承
- 多继承
Python 中继承的简单语法
class Parent: pass class Child(Parent): pass
有个重点
所有类的都有一个共同父类，就是 object，默认会继承它，写或不写都一样
class Parent: pass class Parent(object): pass
不使用继承、使用继承的区别
需求背景
有一个动物类、狗类、猫类
- 动物类有吃、喝、跑方法
- 狗类有吃、喝、跑、汪汪叫方法
- 猫类有吃、喝、跑、喵喵叫方法
不使用继承
类图
需求分析
- 每个类都拥有自己的方法
- 他们都拥有吃、喝、拉方法，且功能一样
实际代码
# 不使用继承 class Animal: def eat(self): print("吃东西...") def drink(self): print("喝水...") def run(self): print("跑步...") class Cat: def eat(self): print("吃东西...") def drink(self): print("喝水...") def run(self): print("跑步...") def miao(self): print("喵喵叫...") class Dog: def eat(self): print("吃东西...") def drink(self): print("喝水...") def run(self): print("跑步...") def wang(self): print("汪汪叫...")
这样写有什么问题？
- 三个类，需要重复写三次吃、喝、跑的方法
- 假设此时需要修改 吃 方法的代码，那么还得同步修改三个类的 吃 方法，属于不必要的重复性工作
- 使用继承可以大大减少开发工作量
使用继承
类图
从类图就能看到，使用继承就变得简单多了
需求分析
- 提取三个类的公共方法，吃、喝、跑，然后抽象成动物类
- 所以动物类是一个父类，狗类、猫类继承它
实际代码
# 使用继承 class Animal: def eat(self): print("吃东西...") def drink(self): print("喝水...") def run(self): print("跑步...") class Cat(Animal): def miao(self): print("喵喵叫...") class Dog(Animal): def wang(self): print("汪汪叫...")
优势
- 子类继承父类，可以直接享受父类已经封装好的方法，不再需要自己开发一次
- 子类可以根据自身的需要，封装子类独有的属性、方法，比如猫类的喵喵叫，狗类的汪汪叫
专业术语总结
- Dog 类是 Animale 类的子类，Animal 类是 Dog 类的父类，Dog 类从 Animal 类继承
- Dog 类是 Animale 类的派生类，Animal 类是 Dog 类的基类，Dog 类从 Animal 类派生
继承的传递性
什么是传递性
通俗来讲
- C 类从 B 类继承，B 类又从 A 类继承
- 那么 C 类会拥有 A、B 类的所有属性和方法
官方来讲
子类拥有父类以及父类的父类，以及所有父类的父类的父类...中封装的所有属性、方法
实际栗子
- 还是拿上面的动物类、狗类、猫类继续展开讲
- 假设此时有一个新的类叫柴犬类，继承于狗类，有独有的方法摇尾巴
类图
实际代码
class Animal: def eat(self): print("吃东西...") def drink(self): print("喝水...") def run(self): print("跑步...") class Cat(Animal): def miao(self): print("喵喵叫...") class Dog(Animal): def wang(self): print("汪汪叫...") class Chai(Dog): def shake(self): print("小柴柴摇尾巴...") chai = Chai() # 调用 父类的父类 的方法 chai.eat() # 调用 父类 的方法 chai.wang() # 调用 自己独有 的方法 chai.shake() # 输出结果 吃东西... 汪汪叫... 小柴柴摇尾巴...
- Chai 类拥有 Dog 类、Animal 类所有属性、方法
- 但它不会拥有 Cat 类的属性、方法，因为他们没有继承关系
继承和抽象
抽象即抽取类似或者说比较像的部分
小栗子
- 从小菠萝、小韵韵两个对象中，抽取公共部分抽象成父类
- 再从人，猪，狗这三个类，抽取公共部分抽象成父类
继承的重点
- 是基于抽象的结果，通过编程语言去实现它
- 先经历抽象这个过程，才能通过继承的方式去表达出抽象的结构
- 抽象只是分析和设计的过程中，一个动作或者说一个技巧，通过抽象得到一个类
代码栗子
class Animal: def __init__(self, name, age, sex): self.__name = name self.__age = age self.__sex = sex # 提取的公共方法 def eat(self): print(f"{self.__name} 正在吃饭....") @property def name(self): return self.__name class Person(Animal): def walk(self): print(f"{self.name} 两条腿正在走路") class Pig(Animal): def kill(self): print(f"{self.name} 猪正在去屠宰场ing...") class Dog(Animal): def wang(self): print(f"{self.name} 汪汪叫ing...") person = Person("小菠萝", 25, "Male") pig = Pig("麦兜", 4, "公") dog = Dog("柴犬", 3, "母") # 调用父类的公共方法 person.eat() pig.eat() dog.eat() # 调用子类独有的方法 person.walk() pig.kill() dog.wang() # 输出结果 小菠萝 正在吃饭.... 麦兜 正在吃饭.... 柴犬 正在吃饭.... 小菠萝 两条腿正在走路 麦兜 猪正在去屠宰场ing... 柴犬 汪汪叫ing...
