良许Linux教程网 干货合集 详解Python中的继承和多态

详解Python中的继承和多态

继承(inheritance) 机制是面向对象程序设计使代码可以复用的最重要的手段,它允许程序员在保持原有类特性的基础.上进行扩展,增加功能。这样产生新的类,称派生类。继承呈现了面向对象程序设计的层次结构。体现了由简单到复杂的认识过程。 多态性(polymorphism) 多态性是考虑在不同层次的类中,以及在同一类中,同名的成员函数之间的关系问题。函数的重载,运算符的重载,属于编译时的多态性。以虚基类为基础的运行时的多态性是面向对象程序设计的标志题。函数的重载,运算符的重载,属于编译时的多态性。以虚基类为基础的运行时的多态性是面向对象程序设计的标志

一、继承的介绍

继承是一种创建新的类的方式,新创建的叫子类,继承的叫父类、超类、基类。继承的特点就是子类可以使用父类的属性(特征、技能)。继承是类与类之间的关系。

继承可以减少代码冗余、提高重用性。

在现实生活中,继承一般指的是子女继承父辈的财产,如下图:

详解Python中的继承和多态

二、如何用继承?

1.继承语法

Class 派生类名(基类名):#基类名写在括号里。

在继承关系中,已有的,设计好的类称为父类或基类,新设计的类称为子类或派生类。派生类可以继承父类的公有成员,但是不能继承其私有成员。

2. 继承的特点

在继承中基类的构造函数(init()方法)不会被自动调用,它需要在其派生类的构造中亲自专门调用。

如果需要在派生类中调用基类的方法时,通过“基类名.方法名()”的方法来实现,需要加上基类的类名前缀,且需要带上self参数变量。区别于在类中调用普通函数时并不需要带上self 参数。也可以使用内置函数super()实现这一目的。

Python总是首先查找对应类型的方法,如果它不能在派生类中找到对应的方法,它才开始到基类中逐个查找(先在本类查找调用的方法,找不到才去基类中找)。

3. 单继承

例:

class Animal: #父类
   def eat(self):  
       print("-----吃-----")

   def drink(self):
       print("-----喝-----")


class Dog(Animal): #子类继承父类
   """
   def eat(self):
       print("-----吃-----")

   def drink(self):
       print("-----喝-----")
   """
   pass


class Cat:
   pass


wang_cai = Dog()
wang_cai.eat()
wang_cai.drink()

运行结果:

Python中的继承和多态Python中的继承和多态

多层继承

例:

class Animal:
   def eat(self):
       print("-----吃-----")

   def drink(self):
       print("-----喝-----")


class Dog(Animal):
   def bark(self):
       print("-----汪汪叫------")


class XTQ(Dog):
   """定义了一个哮天犬 类"""
   pass


class Cat(Animal):
   def catch(self):
       print("----捉老鼠----")


xtq = XTQ()
xtq.eat()
xtq.bark()

运行结果:

Python中的继承和多态Python中的继承和多态

重写父类方法

例:

class Animal: #父类
   def eat(self):
       print("-----吃-----")

   def drink(self):
       print("-----喝-----")

 
class Dog(Animal):  
   def bark(self):
       print("-----汪汪叫------")


class XTQ(Dog): #重写Dog方法
   """定义了一个哮天犬 类"""
   def bark(self):
       print("----嗷嗷叫-----")


class Cat(Animal):
   def catch(self):
       print("----捉老鼠----")


xtq = XTQ()
xtq.eat()
xtq.bark()

运行结果:

Python中的继承和多态Python中的继承和多态

4. 多继承

4.1 多继承

Python中的继承和多态Python中的继承和多态

从图中能够看出,所谓多继承,即子类有多个父类,并且具有它们的特征。

Python中多继承的格式如下:

# 定义一个父类
class A:
   def printA(self):
       print('----A----')

# 定义一个父类
class B:
   def printB(self):
       print('----B----')

# 定义一个子类,继承自A、B
class C(A,B):
   def printC(self):
       print('----C----')

obj_C = C()
obj_C.printA()
obj_C.printB()

运行结果:

----A----
----B----

Python中是可以多继承的,父类中的方法、属性,子类会继承。

想一想:

如果在上面的多继承例子中,如果父类A和父类B中,有一个同名的方法,那么通过子类去调用的时候,调用哪个?

#coding=utf-8
class base(object):
   def test(self):
       print('----base test----')
class A(base):
   def test(self):
       print('----A test----')

# 定义一个父类
class B(base):
   def test(self):
       print('----B test----')

# 定义一个子类,继承自A、B
class C(A,B):
   pass


obj_C = C()
obj_C.test()

print(C.__mro__) #可以查看C类的对象搜索方法时的先后顺序  

运行结果:

Python中的继承和多态Python中的继承和多态

5. 多态

5.1 什么是多态?

多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中,而Python崇尚“鸭子类型”。

所谓多态:定义时的类型和运行时的类型不一样,此时就成为多态。

Python伪代码实现Java或C#的多态。

5.2 案例

Python “鸭子类型”

class Duck:
   def quack(self):
       print("Quaaaaaack!")


class Bird:
   def quack(self):
       print("bird imitate duck.")


class Doge:
   def quack(self):
       print("doge imitate duck.")


def in_the_forest(duck):
   duck.quack()


duck = Duck()
bird = Bird()
doge = Doge()
for x in [duck, bird, doge]:
   in_the_forest(x)

运行结果:

Python中的继承和多态Python中的继承和多态

三、总结

本文以生活中的基础现象为切入点,主要介绍了Python基础中继承和多态,包括单继承、多继承的语法、多态常见的 “鸭子类型”、 以及如何重写父类的方法都做了详细的讲解。

用丰富的案例帮助大家更好理解,使用Python编程语言,方便大家更好理解,希望对大家的学习有帮助。

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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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