Python面向對象編程之繼承與多態詳解
本文實例講述了Python面向對象編程之繼承與多態。分享給大家供大家參考,具體如下:
Python 類的繼承
在OOP(Object Oriented Programming)程序設計中,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,定義屬性變數 name 及 sex (姓名和性別);
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
實例化Child的時候,子類繼承了父類的構造函數,就需要提供父類Person要求的兩個屬性變數 name 及 sex:
在繼承關系中,如果一個實例的數據類型是某個子類,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著的樹。比如如下的繼承樹:
isinstance() 及 issubclass()
Python 與其他語言不同點在於,當我們定義一個 class 的時候,我們實際上就定義了一種數據類型。我們定義的數據類型和Python自帶的數據類型,比如str、list、dict沒什麼兩樣。
Python 有兩個判斷繼承的函數:isinstance() 用於檢查實例類型;issubclass() 用於檢查類繼承。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 類的多態
在說明多態是什麼之前,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() 覆蓋了父類的 print_title(),在代碼運行時,會調用子類的 print_title()
這樣,我們就獲得了繼承的另一個好處:多態。
多態的好處就是,當我們需要傳入更多的子類,例如新增 Teenagers、Grownups 等時,我們只需要繼承 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。這就是多態的意思。調用方只管調用,不管細節,而當我們新增一種Person的子類時,只要確保新方法編寫正確,而不用管原來的代碼。這就是著名的「開閉」原則:
對擴展開放(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,表示同父類構造一致;子類也可重寫構造函數;現在,我們需要在子類 Child 中新增兩個屬性變數: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,會有不少冗餘的代碼,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理解,比如現在需要新建一個類 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
Ⅱ Python自定義的類,為什麼需要重寫
首先,自定義的類在不繼承任何基類的情況下,也具有__str__屬性:
[python] view plain
class RoundFloatManual(object):
... def __init__(self, val):
... assert isinstance(val, float), \
... "Value must be a float!"
... self.value = round(val, 2)
rfm = RoundFloatManual(5.590464)
dir(rfm)
返回:
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__mole__', '__new__', '__rece__', '__rece_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'value']
__str__ 是 Python 類中的特殊方法,他的回傳值就是使用 str(x) 所得到的值, 而 print(x) 其實就等於是print(str(x)).其實再講細一點,當我們呼叫 str(x) 的時候其實是呼叫x.__str__()
也就是說我們可以這樣想像:
print(x) === print(str(x)) === print(x.__str__())
一般我們 自定義的類,__str__ 方法的回傳值是默認的字串,比如說: <__main__.Mylist object at 0x0071A470> 用以說明 namespace, class name 和位置.如果要改變__str__ 的回傳值,我們必須要覆寫他.
Ⅲ python的三大特徵
第一點:封裝
隱藏對象的屬性和實現細節,僅對外提供公共訪問方式,在Python中用雙下線開頭的方式將屬性設置成私有的。
擁有三個好處:將變化隔離,便於使用,提高復用性,提高安全性。
第二點:繼承
繼承是一種創建新類的方式,在Python中,新建的類可以繼承一個或多個父類,父類又被稱為基類或超類,新建的類稱為派生類或子類。即一個派生類繼承基類的欄位和方法,繼承也允許把一個派生類的對象作為一個基類對象對待。
第三點:多態
一種事物的多種體現形式,函數的重寫其實就是多態的一種體現。Python中,多態指是父類的引用指向子類的對象。
實現多態的步驟:
1. 定義新的子類;
2. 重寫對應的父類方法;
3. 使用子類的方法直接處理,不調用父類的方法;
多態的好處:
1. 增加了程序的靈活性;
2. 增加了程序的可擴展性。
Ⅳ 說說 Python 的繼承
如果要編寫的類是另一個類的特殊版本時,那麼就可以使用繼承 。原有的類稱為父類 , 新類稱為子類 。 子類繼承了父類的所有屬性和方法, 同時子類還可以自定義自己的屬性和方法。
定義子類的實例時, 可以通過 子類的 __init__() 方法,給父類的所有屬性賦值。
假設有這樣的一個 User 類:
接著,我們定義一個 Admin 類,讓它繼承 User 類:
運行結果:
super() 是一個特殊函數, 它會把父類和子類關聯起來。因為父類也稱為超類 ( superclass),所以這個函數叫做 super。接著調用父類的 __init__() 方法, 讓子類包含父類的所有屬性。
子類除了擁有繼承父類而來的屬性和方法之外,還可以自定義子類自己的屬性和方法。
一般情況下,管理員賬號比普通賬號,擁有更高級別的許可權。因此,我們為 Admin 定義一個有別於 User 的 privileges 屬性,並定義一個 「列印擁有的許可權」 的新方法:
運行結果:
對於繼承而來的父類方法, 如果它不符合子類所期望的行為,那麼就可以對其重寫。 只要在子類中定義一個與父類同名的方法,即可實現重寫。
User 本身定義了一個 「是否驗證通過」 的方法,Admin 是管理員,所以需要在列印日誌中特別標注出來,這時就需要重寫父類定義的方法:
運行結果:
通過重寫父類方法, 我們就可以讓子類即可以保留或改寫從父類取其精華,棄其「糟粕」啦。
當實體越來越復雜,對應的類變得越來越大時, 我們可以將這個大型類拆分成多個可協同工作的小類。
比如,賬號許可權,其實即使是普通賬號也是有某些許可權的。所以我們把許可權定義為一個類,然後在 Admin 中使用它:
Ⅳ python中,面向對象有哪些機制有利於代碼復用
Python中面向對象編程有以下機制有利於代碼復用:
1.繼承(Inheritance):子類可以繼承父類的屬性和方法,並且可以在不改變父類的情況下對其進行擴展或修改,從而減少代碼的重復編寫。例如,一個父類定義了通用的方法,子類可以繼承這些方法並添加特定的實現。
在這個例子中,我們定義了一個抽象基類 Animal,它有一個抽象方法 make_sound,用於定義動物的叫聲。然後我們定義了兩個子類 Dog 和 Cat,它們芹者分別實現了 make_sound 方法,以定義狗和貓的叫聲。由於它們都實現了 Animal 類的介面,所以它們有相同的行為,我們可以使用相同的方式對它們進行操作。
Ⅵ Python中類的定義規是什麼
類的概念:
類 Class: 用來描述具體相同的屬性和方法的對象的集合。定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象是類的示例。
類變數:類變數在整個實例化的對象中是公用的。類變數定義在類中且在函數體之外。類變數通常不作為實例變數使用。
實例變數:定義在方法中的變數,只作用於當前實例的類。
數據成員:類變數或者實例變數用於處理類及其實例對象的相關數據。
方法:類中定義的函數。在類內部,使用 def 關鍵字來定義一個方法,與一般函數定義不同,類方法必須包含參數 self, 且為第一個參數,self 代表的是類的實例。
構造函數:即__init()__,特殊的方法,在對象創建的時候被自動調用。
析構函數:即__del()__,特殊的方法,在對象被銷毀時被自動調用。
實例化:創建一個類的實例,類的具體對象。就是將創建的類賦值給另一個變數。理解為賦值即可,a = class(),這個過程,就叫做實例化
對象:通過類定義的數據結構實例。對象包括兩個數據成員(類變數和實例變數)和方法。
繼承:即一個派生類(derived class)繼承基類(base class)的欄位和方法。繼承也允許把一個派生類的對象作為一個基類對象對待。例如,有這樣一個設計:一個Dog類型的對象派生自Animal類,這是模擬」是一個(is-a)」關系(例圖,Dog是一個Animal)。
方法重寫:如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求,可以對其 進行改寫,這個過程叫方法的覆蓋(override),也稱為方法的重寫。
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原文鏈接:https://blog.csdn.net/f156207495/article/details/81166252
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Ⅶ python子類覆蓋子類的方法稱為什麼
在 Python 中,一個子類可以通過定義與父類同名的方法來覆蓋(override)父類的方法。這個過程也被稱為方法重寫(method overriding)。
當一個對象調用被覆蓋的方法時罩畝,Python 會優先皮配調用子類中定義的方法,而不是父類中的方法。這可以讓子類在不改變方法名稱的情況下,自定義方法的實現。
下面是一個簡單的例子,演示了如何在子類中覆蓋父類的方法:
class Animal:
def make_sound(self):
print("The animal makes a sound.")
class Dog(Animal):
def make_sound(self):
print("The dog barks.")
class Cat(Animal):
def make_sound(self):
print("The cat meows.")
my_dog = Dog()
my_cat = Cat()
my_dog.make_sound() # Output: The dog barks.
my_cat.make_sound() # Output: The cat meows.
在上面的例子中,Animal類有一個make_sound方法,它列印出一條通用的消息。Dog和Cat類都繼承自Animal類,並覆蓋了make_sound方法。當我們創建一個Dog對象和一個Cat對象時,並調用它們的make_sound方法時,Python 會分別調用Dog和Cat類中定義的方法,而不是調用Animal類中的方物握森法。
需要注意的是,如果在子類中覆蓋父類的方法時,方法簽名(即方法的名稱和參數列表)必須與父類中的方法相同。否則,Python 不會將其視為一個覆蓋,而是視為一個新的方法。
順便吐槽下,網路回答真難用
Ⅷ Python類的多重繼承問題深入分析
Python類的多重繼承問題深入分析
首先得說明的是,Python的類分為經典類 和 新式類
經典類是python2.2之前的東西,但是在2.7還在兼容,但是在3之後的版本就只承認新式類了
新式類在python2.2之後的版本中都可以使用
經典類和新式類的區別在於:
經典類是默認沒有派生自某個基類的,而新式類是默認派生自object這個基類的:
代碼如下:
# old style
class A():pass
# new style
class A(obejct):pass
2.經典類在類多重繼承的時候是採用從左到右深度優先原則匹配方法的..而新式類是採用C3演算法(不同於廣度優先)進行匹配的
3.經典類是沒有__MRO__和instance.mro()調用的,而新式類是有的.
為什麼不用經典類,要更換到新式類
因為在經典類中的多重繼承會有些問題...可能導致在繼承樹中的方法查詢繞過後面的父類:
代碼如下:
class A():
def foo1(self):
print "A"
class B(A):
def foo2(self):
pass
class C(A):
def foo1(self):
print "C"
class D(B, C):
pass
d = D()
d.foo1()
按照經典類的查找順序從左到右深度優先的規則,在訪問d.foo1()的時候,D這個類是沒有的..那麼往上查找,先找到B,裡面沒有,深度優先,訪問A,找到了foo1(),所以這時候調用的是A的foo1(),從而導致C重寫的foo1()被繞過.
所以python引入了新式類的概念,每個基類都繼承自object並且,他的匹配規則也從深度優先換到了C3
C3演算法
C3演算法是怎麼做匹配的呢..在問答版塊上面討論之後,歸結如下:
C3演算法的一個核心是merge.
在merge列表中,如果第一個序列mro的第一個類是出現在其它序列,並且也是第一個,或者不出現其它序列,那麼這個類就會從這些序列中刪除,並合到訪問順序列表中
比如:(引用問題中zhuangzebo的回答@zhuangzebo)
代碼如下:
class A(O):pass
class B(O):pass
class C(O):pass
class D(A,B):pass
class E(C,D):pass
首先需要知道 O(object)的mro(method resolution order)列表是[O,]
那麼接下來是:
代碼如下:
mro(A) = [A, O]
mro(B) = [B, O]
mro(C) = [C, O]
mro(D) = [D] + merge(mro(A), mro(B), [A, B])
= [D] + merge([A, O], [B, O], [A, B])
= [D, A] + merge([O], [B, O], [B])
= [D, A, B] + merge([O], [O])
= [D, A, B, O]
mro(E) = [E] + merge(mro(C), mro(D), [C, D])
= [E] + merge([C, O], [D, A, B, O], [C, D])
= [E, C] + merge([O], [D, A, B, O], [D])
= [E, C, D] + merge([O], [A, B, O])
= [E, C, D, A, B] + merge([O], [O])
= [E, C, D, A, B, O]
然後還有一種特殊情況:
比如:
merge(DO,CO,C) 先merge的是D
merge(DO,CO,C) 先merge的是C
意思就是.當出現有 一個類出現在兩個序列的頭(比如C) 這種情況和 這個類只有在一個序列的頭(比如D) 這種情況同時出現的時候,按照順序方式匹配。
新式類生成的訪問序列被存儲在一個叫MRO的只讀列表中..
你可以使用instance.__MRO__或者instance.mro()來訪問
最後匹配的時候就按照MRO序列的順序去匹配了
C3和廣度優先的區別:
舉個例子就完全明白了:
代碼如下:
class A(object):pass
class B(A):pass
class C(B):pass
class D(A):pass
class E(D):pass
class F(C, E):pass
按照廣度優先遍歷,F的MRO序列應該是[F,C,E,B,D,A]
但是C3是[F,E,D,C,B,A]
意思是你可以當做C3是在一條鏈路上深度遍歷到和另外一條鏈路的交叉點,然後去深度遍歷另外一條鏈路,最後遍歷交叉點
新式類和經典類的super和按類名訪問問題
在經典類中,你如果要訪問父類的話,是用類名來訪問的..
代碼如下:
class A():
def __init__(self):
print "A"
class B(A):
def __init__(self):
print "B"
A.__init__(self) #python不會默認調用父類的初始化函數的
這樣子看起來沒三問題,但是如果類的繼承結構比較復雜,會導致代碼的可維護性很差..
所以新式類推出了super這個東西...
代碼如下:
class A():
def __init__(self):
print "A"
class B(A):
def __init__(self):
print "B"
super(B,self).__init__()
這時候,又有一個問題:當類是多重繼承的時候,super訪問的是哪一個類呢?
super實際上是通過__MRO__序列來確定訪問哪一個類的...實際上就是調用__MRO__中此類後面的一個類的方法.
比如序列為[F,E,D,C,B,A]那麼F中的super就是E,E的就是D
super和按照類名訪問 混合使用帶來的坑
代碼如下:
class A(object):
def __init__(self):
print "enter A"
print "leave A"
class B(object):
def __init__(self):
print "enter B"
print "leave B"
class C(A):
def __init__(self):
print "enter C"
super(C, self).__init__()
print "leave C"
class D(A):
def __init__(self):
print "enter D"
super(D, self).__init__()
print "leave D"
class E(B, C):
def __init__(self):
print "enter E"
B.__init__(self)
C.__init__(self)
print "leave E"
class F(E, D):
def __init__(self):
print "enter F"
E.__init__(self)
D.__init__(self)
print "leave F"
這時候列印出來是:
代碼如下:
enter F
enter E
enter B
leave B
enter C
enter D
enter A
leave A
leave D
leave C
leave E
enter D
enter A
leave A
leave D
leave F
可以看出來D和A的初始化函數被亂入了兩次!
按類名訪問就相當於C語言之前的GOTO語句...亂跳,然後再用super按順序訪問..就有問題了
所以建議就是要麼一直用super,要麼一直用按照類名訪問
最佳實現:
避免多重繼承
super使用一致
不要混用經典類和新式類
調用父類的時候注意檢查類層次
以上便是本人對於python類的繼承的認識了,希望對大家能有所幫助
Ⅸ python類方法重寫
從父類繼承中的方法,如果不滿足程序的需求,就需要重寫。
方法重寫指的是在子類中自定義實現父類中的同名方法。
Ⅹ python 重載和重寫的區別
重載和重寫,這是兩個新概念,是兩個令我們容易混淆的概念。方法重載(overloading method)
是在一個類裡面,方法名字相同,而參數不同。返回類型呢?可以相同也可以不同。方法重寫(overiding method)
子類不想原封不動地繼承父類的方法,而是想作一定的修改,這就需要採用方法的重寫。方法重寫又稱方法覆蓋。方法重載是讓類以統一的方式處理不同類型數據的
一種手段。Java的方法重載,就是在類中可以創建多個方法,它們具有相同的名字,但具有不同的參數和不同的定義。調用方法時通過傳遞給它們的不同個數和
類型的參數來決定具體使用哪個方法,
這就是多態性。方法重寫:在Java中,子類可繼承父類中的方法,而不需要重新編寫相同的方法。但有時子類並不想原封不動地繼承父類的方法,而是想作一定
的修改,這就需要採用方法的重寫。方法重寫又稱方法覆蓋。
若子類中的方法與父類中的某一方法具有相同的方法名、返回類型和參數表,則新方法將覆蓋原有的方法。
如需父類中原有的方法,可使用super關鍵字,該關鍵字引用了當前類的父類重寫方法的規則:
參數列表必須完全與被重寫的方法的相同,否則不能稱其為重寫而是重載.
返回的類型必須一直與被重寫的方法的返回類型相同,否則不能稱其為重寫而是重載.訪問修飾符的限制一定要大於被重寫方法的訪問修飾符
(public>protected>default>private)重寫方法一定不能拋出新的檢查異常或者比被重寫方法申明更加寬
泛的檢查型異常.例如,父類的一個方法申明了一個檢查異常IOException,在重寫這個方法是就不能拋出Exception,只能拋出
IOException的子類異常,可以拋出非檢查異常.重載的規則:必須具有不同的參數列表;可以有不同的返回類型,只要參數列表不同就可以
了;可以有不同的訪問修飾符;可以拋出不同的異常;注意,Java的方法重載要求同名的方法必須有不同的參數表,僅有返回類型不同是不足以區分兩
個重載的方法。重寫方法只能存在於具有繼承關系中,重寫方法只能重寫父類非私有的方法。下面分別舉一個例子來說明方法重載:public class
TestOverLoad{ public static void main(String[] args) {Test test = new
Test(); test.print(null); } }class Test{ public void print(String
some){System.out.println("String version print"); } public void
print(Object some){ System.out.println("Object version print");
}}該程序輸出的結果是String version print。