本文執行個體講述了Python面向對象程式設計之繼承與多态。分享給大家供大家參考,具體如下:
Python 類的繼承
在OOP(Object Oriented Programming)程式設計中,當我們定義一個class的時候,可以從某個現有的class 繼承,新的class稱為子類(Subclass),而被繼承的class稱為基類、父類或超類(Base class、Super class)。
我們先來定義一個class Person,表示人,定義屬性變量 name 及 sex (姓名和性别);
定義一個方法print_title():當sex是male時,print man;當sex 是female時,print woman。參考如下代碼:
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("man")
elif self.sex == "female":
print("woman")
class Child(Person): # Child 繼承 Person
pass
May = Child("May","female")
Peter = Person("Peter","male")
print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex) # 子類繼承父類方法及屬性
May.print_title()
Peter.print_title()
而我們編寫 Child 類,完全可以繼承 Person 類(Child 就是 Person);使用 class subclass_name(baseclass_name) 來表示繼承;
繼承有什麼好處?最大的好處是子類獲得了父類的全部屬性及功能。如下 Child 類就可以直接使用父類的 print_title() 方法
執行個體化Child的時候,子類繼承了父類的構造函數,就需要提供父類Person要求的兩個屬性變量 name 及 sex:
在繼承關系中,如果一個執行個體的資料類型是某個子類,那它也可以被看做是父類(May 既是 Child 又是 Person)。但是,反過來就不行(Peter 僅是 Person,而不是Child)。
繼承還可以一級一級地繼承下來,就好比從爺爺到爸爸、再到兒子這樣的關系。而任何類,最終都可以追溯到根類object,這些繼承關系看上去就像一顆倒着的樹。比如如下的繼承樹:
isinstance() 及 issubclass()
Python 與其他語言不同點在于,當我們定義一個 class 的時候,我們實際上就定義了一種資料類型。我們定義的資料類型和Python自帶的資料類型,比如str、list、dict沒什麼兩樣。
Python 有兩個判斷繼承的函數:isinstance() 用于檢查執行個體類型;issubclass() 用于檢查類繼承。參見下方示例:
class Person(object):
pass
class Child(Person): # Child 繼承 Person
pass
May = Child()
Peter = Person()
print(isinstance(May,Child)) # True
print(isinstance(May,Person)) # True
print(isinstance(Peter,Child)) # False
print(isinstance(Peter,Person)) # True
print(issubclass(Child,Person)) # True
Python 類的多态
在說明多态是什麼之前,我們在 Child 類中重寫 print_title() 方法:若為male,print boy;若為female,print girl
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("man")
elif self.sex == "female":
print("woman")
class Child(Person): # Child 繼承 Person
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("boy")
elif self.sex == "female":
print("girl")
May = Child("May","female")
Peter = Person("Peter","male")
print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex)
May.print_title()
Peter.print_title()
當子類和父類都存在相同的 print_title()方法時,子類的 print_title() 覆寫了父類的 print_title(),在代碼運作時,會調用子類的 print_title()
這樣,我們就獲得了繼承的另一個好處:多态。
多态的好處就是,當我們需要傳入更多的子類,例如新增 Teenagers、Grownups 等時,我們隻需要繼承 Person 類型就可以了,而print_title()方法既可以直不重寫(即使用Person的),也可以重寫一個特有的。這就是多态的意思。調用方隻管調用,不管細節,而當我們新增一種Person的子類時,隻要確定新方法編寫正确,而不用管原來的代碼。這就是著名的“開閉”原則:
對擴充開放(Open for extension):允許子類重寫方法函數
對修改封閉(Closed for modification):不重寫,直接繼承父類方法函數
子類重寫構造函數
子類可以沒有構造函數,表示同父類構造一緻;子類也可重寫構造函數;現在,我們需要在子類 Child 中新增兩個屬性變量:mother 和 father,我們可以構造如下(建議子類調用父類的構造方法,參見後續代碼):
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
class Child(Person): # Child 繼承 Person
def __init__(self,name,sex,mother,father):
self.name = name
self.sex = sex
self.mother = mother
self.father = father
May = Child("May","female","April","June")
print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)
若父類構造函數包含很多屬性,子類僅需新增1、2個,會有不少備援的代碼,這邊,子類可對父類的構造方法進行調用,參考如下:
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
class Child(Person): # Child 繼承 Person
def __init__(self,name,sex,mother,father):
Person.__init__(self,name,sex) # 子類對父類的構造方法的調用
self.mother = mother
self.father = father
May = Child("May","female","April","June")
print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)
多重繼承
多重繼承的概念應該比較好了解,比如現在需要建立一個類 baby 繼承 Child , 可繼承父類及父類上層類的屬性及方法,優先使用層類近的方法,代碼參考如下:
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("man")
elif self.sex == "female":
print("woman")
class Child(Person):
pass
class Baby(Child):
pass
May = Baby("May","female") # 繼承上上層父類的屬性
print(May.name,May.sex)
May.print_title() # 可使用上上層父類的方法
class Child(Person):
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("boy")
elif self.sex == "female":
print("girl")
class Baby(Child):
pass
May = Baby("May","female")
May.print_title() # 優先使用上層類的方法
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希望本文所述對大家Python程式設計有所幫助。
本文标題: Python面向對象程式設計之繼承與多态詳解
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