面向对象之继承

什么是继承？
继承指的是类与类之间的关系，是一种什么“是”什么的关系，继承的功能之一就是用来解决代码重用问题
继承是一种创建新类的方式，在python中，新建的类可以继承一个或多个父类，父类又可以成为基类或超类，新建的类称为派生类或子类

python中类的继承分为:单继承和多继承
class ParentClass1: #定义父类
    pass

class ParentClass2: #定义父类
    pass

class SubClass1(ParentClass1): #单继承，基类是ParentClass1，派生类是SubClass
    pass

class SubClass2(ParentClass1,ParentClass2): #python支持多继承，用逗号分隔开多个继承的类
    pass

查看继承:
SubClass1.__bases__

经典类和新式类:
Python2：类分为经典类和新式类
经典类:没有继承object类的类
新式类:继承object类的类
Python3:只有新式类，创建的类若没有指定基类，默认继承object类

继承和抽象:
抽象:抽取类似或者比较像的部分
抽象分为两个部分:
1、将对象的相似部分抽取成类
2、将类与类相似的部分抽取成父类
继承：是基于抽象的结果，通过编程语言去实现它，肯定是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。

继承如何实现代码重用:
在开发程序的过程中，如果我们定义了一个类A，然后又想新建立另外一个类B，但是类B的大部分内容与类A的相同时,我们不可能从头开始写一个类B，这就用到了类的继承的概念。
通过继承的方式新建类B，让B继承A，B会‘遗传’A的所有属性(数据属性和函数属性)，实现代码重用

派生:
子类也可以添加自己新的属性或者在自己这里重新定义这些属性（不会影响到父类），需要注意的是，一旦重新定义了自己的属性且与父类重名，那么调用新增的属性时，就以自己为准了。

class Hero:
    def __init__(self, name, aggresivity, life_value):
        self.Aggresivity = aggresivity
        self.Name = name
        self.Life_value = life_value

    def attack(self, obj):
        obj.Life_value -= self.Aggresivity
        if obj.Life_value <= 0:
            print('%s 死亡' %obj.Name)
            return True
        else:
            print("%s被攻击, 生命值为:%s" %(obj.Name, obj.Life_value))
            return False

class Gailun(Hero):
    def attack(self):
        print("我帅的一B!!!")

g1 = Gailun('盖伦', 70, 100)
g1.attack()
# 打印结果:我帅的一B!!!

继承的实现原理:
python到底是如何实现继承的，对于你定义的每一个类，python会计算出一个方法解析顺序(MRO)列表，这个MRO列表就是一个简单的所有基类的线性顺序列表。
为了实现继承,python会在MRO列表上从左到右开始查找基类,直到找到第一个匹配这个属性的类为止。而这个MRO列表的构造是通过一个C3线性化算法来实现的。我们不去深究这个算法的数学原理,它实际上就是合并所有父类的MRO列表并遵循如下三条准则:

    子类会先于父类被检查
    多个父类会根据它们在列表中的顺序被检查
    如果对下一个类存在两个合法的选择,选择第一个父类

Python中子类可以同时继承多个父类，如果继承了多个父类，那么属性的查找方式有两种，分别是：深度优先和广度优先

经典类的查找方式为深度优先、新式类的查找方式为广度优先
深度优先:一条路走到底后，在查找另一个父类
A(B,C,D) ---> B(E) --->E(G)--->G--->C(F)--->F(G)--->D(G)
广度优先
A(B,C,D) ---> B(E) --->E(G)--->C(F)--->F(G)--->D(G)--->G
示例:(Python3中)

class A(object):
    def test(self):
        print('from A')

class B(A):
    def test(self):
        print('from B')

class C(A):
    def test(self):
        print('from C')

class D(B):
    def test(self):
        print('from D')

class E(C):
    def test(self):
        print('from E')

class F(D,E):
    # def test(self):
    #     print('from F')
    pass

f = F()
f.text()
print(F.__mro__) #只有新式才有这个属性可以查看线性列表，经典类没有这个属性

查找方式
F--->D--->B--->E--->C--->A

在子类中调用父类的方法:
1、指名道姓 不依赖继承关系
2、super() 依赖继承关系
一、指名道姓:

class Hero:
    def __init__(self, name, aggresivity, life_value):
        self.Aggresivity = aggresivity
        self.Name = name
        self.Life_value = life_value

    def attack(self, obj):
        obj.Life_value -= self.Aggresivity
        if obj.Life_value <= 0:
            print('%s 死亡' %obj.Name)
            return True
        else:
            print("%s被攻击, 生命值为:%s" %(obj.Name, obj.Life_value))
            return False

class Gailun(Hero):
    def attack(self, this_obj):
        Hero.attack(self, this_obj)
        print("我帅的一B!!!")

class Ruiwen(Hero):
    pass


g1 = Gailun("盖伦", 30, 100)
r1 = Ruiwen("锐雯"， 20, 100)

g1.attack(r1)

# 锐雯被攻击, 生命值为:70
# 我帅的一B!!!

父类的属性中有多少个参数，在子类调用的时候就要传递多少个参数

二、super():

class Hero:
    def __init__(self, name, aggresivity, life_value):
        self.Aggresivity = aggresivity
        self.Name = name
        self.Life_value = life_value

    def attack(self, obj):
        obj.Life_value -= self.Aggresivity
        if obj.Life_value <= 0:
            print('%s 死亡' %obj.Name)
            return True
        else:
            print("%s被攻击, 生命值为:%s" %(obj.Name, obj.Life_value))
            return False

class Gailun(Hero):


    def __init__(self, name, aggresivity, life_value, weapon):
        super().__init__(name, aggresivity, life_value)
        self.Weapon = weapon


    def attack(self, this_obj):
        Hero.attack(self, this_obj)
        print("我帅的一B!!!")


g1 = Gailun("盖伦", 30, 100, '刀')
print(g1.__dict__)
# {'Aggresivity': 30, 'Name': '盖伦', 'Life_value': 100, 'Weapon': '刀'}

在调用父类__init__方法时，super()可以不用传递子类名和self。

class A:
    def f1(self):
        print('from A')
        super().f1()


class B:
    def f1(self):
        print('from B')

class C(A,B):
    pass


# print(C.mro())
# [<class '__main__.C'>,
# <class '__main__.A'>,
# <class '__main__.B'>,
# <class 'object'>]


c=C()
c.f1()
# from A
# from B

super()依照的是mro列表的

 

组合:

 组合的方式
用组合的方式建立了类与组合的类之间的关系，它是一种‘有’的关系,比如教授有生日，教授教python和linux课程，教授有学生stu1、stu2、stu3

class People:
    def __init__(self,name,age,sex):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex

class Course:
    def __init__(self,name,period,price):
        self.name=name
        self.period=period
        self.price=price
    def tell_info(self):
        print('<%s %s %s>' %(self.name,self.period,self.price))

class Teacher(People):
    def __init__(self,name,age,sex,job_title):
        People.__init__(self,name,age,sex)
        self.job_title=job_title
        self.course=[]
        self.students=[]


class Student(People):
    def __init__(self,name,age,sex):
        People.__init__(self,name,age,sex)
        self.course=[]


egon=Teacher('egon',18,'male','沙河霸道金牌讲师')
s1=Student('牛榴弹',18,'female')

python=Course('python','3mons',3000.0)
linux=Course('python','3mons',3000.0)

#为老师egon和学生s1添加课程
egon.course.append(python)
egon.course.append(linux)
s1.course.append(python)

#为老师egon添加学生s1
egon.students.append(s1)

for obj in egon.course:
    obj.tell_info()

当类之间有显著不同，并且较小的类是较大的类所需要的组件时，用组合比较好。

 

抽象类:

1 什么是抽象类

与java一样，python也有抽象类的概念但是同样需要借助模块实现，抽象类是一个特殊的类，它的特殊之处在于只能被继承，不能被实例化

2 为什么要有抽象类

如果说类是从一堆对象中抽取相同的内容而来的，那么抽象类就是从一堆类中抽取相同的内容而来的，内容包括数据属性和函数属性。

　 比如我们有香蕉的类，有苹果的类，有桃子的类，从这些类抽取相同的内容就是水果这个抽象的类，你吃水果时，要么是吃一个具体的香蕉，要么是吃一个具体的桃子。。。。。。你永远无法吃到一个叫做水果的东西。

从设计角度去看，如果类是从现实对象抽象而来的，那么抽象类就是基于类抽象而来的。

　 从实现角度来看，抽象类与普通类的不同之处在于：抽象类中只能有抽象方法（没有实现功能），该类不能被实例化，只能被继承，且子类必须实现抽象方法。这一点与接口有点类似，但其实是不同的。

import abc
class Animals(metaclass = ABCMeta):

    @abc.abstractmethod    #定义抽象方法，无需实现功能
    def walk(self):
        pass
    
    @abc.abstactmethod    #定义抽象方法，无需实现功能
    def sleep(self):
        pass

class People(Animals):
    
    def walk(self)   # 必须定义此方法
        print("is walking")
 
    def sleep(self)  # 必须定义此方法
        print("is sleeping")