據廖雪峰python3教程----python學習第十三天 -开发者知识库

據廖雪峰python3教程----python學習第十三天 -开发者知识库,第1张

繼承和多態


在OOP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)。


編寫一個名為 Animal 的class,有一個 run() 方法可以直接打印:

>>> class Animal(object):     def run(self):
          print('Animal is running...')

當我們需要編寫Dog和Cat類時,就可以直接從Animal類繼承:

>>> class Dog(Animal):     pass>>> class Cat(Animal):     pass

對於Dog來說,Animal就是它的父類,對於Animal來說,Dog就是它的子類。cat和Dog類似。

集成有什么好處?最大的好處是子類獲得了父類的全部功能。由於Animal實現了run()方法,因此,Dog和Cat作為它的子類,什么事也沒干,就自動擁有了run()方法:

>>> dog = Dog()>>> dog.run()Animal is running...>>> cat = Cat()>>> cat.run()Animal is running...

也可以對子類增加一些方法,比如Dog類:

>>> class Dog(Animal):     def run(self):          print('Dog is running...')     def eat(self):          print('Eating meat...')

繼承的第二個好處需要我們對代碼做一點改進,對於Dog和Cat,調用run() 的時候,顯示的都是 Animal is running...  ,符合邏輯的做法分別顯示  Dog is running...Cat is running...,因此,對DogCat類改進如下:

>>> class Dog(Animal):     def run(self):          print('Dog is running...')>>> class Cat(Animal):     def run(self):          print('Cat is running...')>>> dog=Dog()>>> dog.run()Dog is running...>>> cat=Cat()>>> cat.run()Cat is running...

當子類和父類都存在相同的run()方法時,我們說。子類的run()覆蓋了父類的run(),再代碼運行的時候,總是會調用子類的run()。這樣,我們就獲得了繼承的另一個好處:多態


要理解什么是多態,我們首先要對數據類型再作一點說明。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沒什么兩樣:

>>> isinstance(a,list)True>>> isinstance(b,Animal)True>>> isinstance(c,Dog)True#再看一個:>>> isinstance(c,Animal)True#看來c不僅僅是Dog,c還是Animal!

因為Dog是從Animal繼承下來的,當我們創建了一個Dog的實例c時,我們認為c的數據類型是Dog沒錯,但c同時也是Animal也沒錯,Dog本來就是Animal的一種!


所以,在繼承關系中,如果一個實例的數據類型是某個子類,那它的數據類型也可以被看做是父類。但是,反過來就不行:

>>> b = Animal()>>> isinstance(b,Dog)False

Dog可以看成Animal,但Animal不可以看成Dog

要理解多態的好處,我們還需要再編寫一個函數,這個函數接受一個Animal類型的變量:

def run_twice(animal):    animal.run()    animal.run()>>> run_twice(Animal())Animal is running...Animal is running...>>> run_twice(Dog())Dog is running...Dog is running...>>> run_twice(Cat())Cat is running...Cat is running...

看上去沒啥意思,但是仔細想想,現在,如果我們再定義一個Tortoise類型,也從Animal派生:

class Tortoise(Animal):    def run(self):        print('Tortoise is running slowly...')#當我們調用run_twice()時,傳入Tortoise的實例:>>> run_twice(Tortoise())Tortoise is running slowly...Tortoise is running slowly...

你會發現,新增一個Animal的子類,不必對run_twice()做任何修改,實際上,任何依賴Animal作為參數的函數或者方法都可以不加修改地正常運行,原因就在於多態。

多態的好處就是,當我們需要傳入DogCatTortoise……時,我們只需要接收Animal類型就可以了,因為DogCatTortoise……都是Animal類型,然后,按照Animal類型進行操作即可。由於Animal類型有run()方法,因此,傳入的任意類型,只要是Animal類或者子類,就會自動調用實際類型的run()方法,這就是多態的意思:

對於一個變量,我們只需要知道它是Animal類型,無需確切地知道它的子類型,就可以放心地調用run()方法,而具體調用的run()方法是作用在AnimalDogCat還是Tortoise對象上,由運行時該對象的確切類型決定,這就是多態真正的威力:調用方只管調用,不管細節,而當我們新增一種Animal的子類時,只要確保run()方法編寫正確,不用管原來的代碼是如何調用的。這就是著名的“開閉”原則:

對擴展開放:允許新增Animal子類;


對修改封閉:不需要修改依賴Animal類型的run_twice()等函數。



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