继承:
继承是指类与类之间的关系,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,父类又可以称为基类或者超类,新建的类称为派生类或者子类
如下代码所示:
class ParentClass1: pass class ParentClass2: pass class SubClass1(ParentClass1): # SubClass1 是 ParentClass1的子类,ParentClass1是SubClass1的父类(基类) pass class Subclass2(ParentClass1,ParentClass2): # SubClass继承了 ParentClass1和ParentClass1两个父类 pass
# 查看继承 """ 可利用 .__bases__ 的方式查看其基类(父类)(元祖的形式) """ print(SubClass1.__bases__) print(Subclass2.__bases__) # 打印结果: # (<class '__main__.ParentClass1'>,) # (<class '__main__.ParentClass1'>, <class '__main__.ParentClass2'>)
抽象与继承(先抽象后继承):
抽象:即抽取类似或者说比较像的部分; 抽象最主要的作用是划分类别
继承:是基于抽象的结果,通过编程语言去实现它;继承肯定需要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
抽象只是分析和设计过程中,一个动作或者说一种技巧,通过抽象可以得到类。
如上一节创建两个英雄类的例子:
class Garen: camp = "Demacia" def __init__(self,nickname,attack,life): self.nickname = nickname self.attack = attack self.life = life def attacking(self,enemy): enemy.life -= self.attack class Riven: camp = "Noxus" def __init__(self,nickname,attack,life): self.nickname = nickname self.attack = attack self.life = life def attacking(self,enemy): enemy.life -= self.attack # Garen类是英雄类, Riven类也是英雄类, 所以可以把Garen和Riven提取出一个Hero类 # 如下代码所示
对上述代码稍作修改后并提取父类,如下:
class Hero: def __init__(self,nickname,attack,life): self.nickname = nickname self.attack = attack self.life = life def attacking(self,enemy): enemy.life -= self.attack class Garen(Hero): pass class Riven(Hero): pass garen = Garen("草丛伦",30,100) print(garen.nickname,garen.attack,garen.life) """ 虽然Garen这个类下面没有代码,更没有__init__函数,但是Garen 继承了Hero这个类的属性 """
"""关于属性查找优先顺序,以 garen.nickname 为例,它会先去garen的命名空间里面去找有没有 nickname,如果没有再去garen的父类(Garen类)里面去找,如果还没有,再去其父类的父类(Hero类)去找...,如果最后都就没找到就报错"""
print(garen.__dict__)
# 运行结果:
# 草丛伦 30 100
#{'nickname': '草丛伦', 'attack': 30, 'life': 100}
所以,通过继承,子类能够重用父类的属性。
属性查找顺序:
# 情况1: class Foo: def f1(self): print("from Foo.f1") def f2(self): print("from Foo.f2") self.f1() class Bar(Foo): def f2(self): print("from Bar.f2") b = Bar() b.f2() # 调用f2时,首先会去b的命名空间里面找,但是,Bar中都没有__init__函数,所以b里面肯定为空;b里面没有就继续往Bar里面找 print(b.__dict__) # 打印结果: # from Bar.f2 # {} # 情况2: class Foo: def f1(self): print("from Foo.f1") def f2(self): print("from Foo.f2") self.f1() # 哪个对象调用f2,self就是谁;在这个例子中self代表b这个对象,所以这句代码代表的含义为: b.f1() class Bar(Foo): def f1(self): print("from Bar.f2") b = Bar() b.f2() # 同理,程序会现在b的命名空间里面查找、调用f2;没找到再往Bar里面去找;也没找到就往Foo里面去找;在Foo中找到后执行f2,此时self.f1()变成了b.f1(),b.f1()在执行时也是先在b里面找,然后在Bar里面找,所以self.f1()执行的是Bar里面的f1,而不是Foo中的 # 执行结果: # from Foo.f2 # from Bar.f2
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),而且,一旦重新定义类自己的属性且与父类重名,name调用新增的属性时,就以自己的为准了。
在子类中,新建的重名的函数属性,在编辑函数内功能的时候,有可能需要重用父类中重名的那个函数的功能,应该是调用普通函数的方式,即:类名.func(),此时就与调用普通函数无异了,因此即便是self参数也要为其传值。
“指名道姓”式的调用(不依赖继承关系)
class Hero: def __init__(self,nickname,attack,life): self.nickname = nickname self.attack = attack self.life = life def attacking(self,enemy): enemy.life -= self.attack class Riven(Hero): camp='Noxus' def __init__(self,nickname,attack,life,skin): Hero.__init__(self,nickname,attack,life) #为了减少重复代码,调用父类的__init__功能 # “指名道姓”式的调用,不依赖继承,同理需要写self self.skin=skin #新属性 def attacking(self,enemy): #在自己这里定义新的attacking,不再使用父类的attacking,且不会影响父类 Hero.attacking(self,enemy) #调用父类Hero中的attacking功能 # 这是“指名道姓”式的调用,这种调用不依赖于继承关系,即:没有继承关系也能调用 # 因为没有根据继承关系调用,且调用的是其他类(Hero类)中的函数,因为类在调用函数的时候需要传入self这个参数(即对象本身),所以应该写成 Hero.attack(self,enemy),即需要传self print('from riven') def fly(self): #在自己这里定义新的 print('%s is flying' %self.nickname) r1=Riven('锐雯雯',57,200,'比基尼')
print(r1.__dict__)
r1.fly()
print(r1.skin)
# 执行结果:
# {'nickname': '锐雯雯', 'attack': 57, 'life': 200, 'skin': '比基尼'}
# 锐雯雯 is flying
# 比基尼
继承的实现原理:
经典类和新式类:
1. 只有Python2中才分经典类和新式类,Python3中统一都是新式类
2. 在Python2中,没有继承object类的类,以及该类的子类,都是经典类
3. 在Python2中,继承object类的类,以及该类的子类,都是新式类
4. 在Python3中,无论是否声明继承object,都默认继承object,即Python3中所有类均为新式类
(object类定义了所有类所共有的一些内置方法)
如果没有指定基类,Python的类会默认继承object类,object是所有Python类的基类,它提供了一些常见方法(如 __str__)的实现
继承的实现:对于你定义的每一个类,Python会计算出一个方法解析顺序(MRO),这个MRO(元祖、列表)就是一个简单的所有基类的线性顺序列表(MRO全称 method resolution order) # object has no attribute 'mro'
继承时,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。
MRO列表合并了所有的父类并遵守如下规则:
1. 对象优先于类被查找,子类会优先于父类被查找
2. 多个父类会根据他们在列表中的位置顺序被查找
3. 如果对下一个类存在两个合法的选择,则选择第一个父类
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:深度优先(经典类)和广度优先(新式类)
深度优先:
广度优先:
示例代码:
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 f1=F() f1.test() print(F.__mro__) # .mro() :只有新式类才有这个属性可以查看线性列表,经典类没有这个属性 # 执行结果: # from D # (<class '__main__.F'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.E'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>) # 新式类继承顺序:F->D->B->E->C->A # 经典类继承顺序:F->D->B->A->E->C # python3中统一都是新式类 # python2中才分新式类与经典类
在子类中重用父类的方法或属性,有两种方法:
1. “指名道姓”式的调用,不依赖继承关系(此方式上面的代码已经写过)
2. 利用super()方式,依赖继承关系
super()方式:
class Hero: def __init__(self,nickname,attack,life): self.nickname = nickname self.attack = attack self.life = life def attacking(self,enemy): enemy.life -= self.attack class Riven(Hero): camp = "Noxus" def __init__(self,nickname,attack,life,skin): super(Riven,self).__init__(nickname,attack,life) # super()方法,依赖继承关系 # .__init__函数无需再写self参数 # 在Python3中可以简写为: # super().__init__(nickname,attack,life) self.skin = skin def attacking(self,enemy): super(Riven,self).attacking(enemy) # 这是super()方法,此方法依赖于继承关系 # super(Riven,self): super中的第一个参数传子类自己的类名,第二个写成self, 这样能够得到一个特殊的对象(其父类Hero的一个对象),这个特殊的对象能够调用Hero类中的属性;super(Riven,self).attacking(enemy): .attacking(enemy)就是前面得到的那个父类的特殊对象在调用Hero中的attacking函数,因为是对象在调用函数,所以不需要再在函数里面传入self。(或者说不是在调用函数,而是在调用绑定方法) """ super(Riven,self)是Python2的写法,在Python3中可以简写为: super().attacking(enemy) """ print('from riven') def fly(self): print('%s is flying' %self.nickname) class Garen(Hero): camp = "Demacia" r1 = Riven('锐雯雯', 50,80,"比基尼") print(r1.__dict__) g1 = Garen("草丛伦",30,100) r1.attacking(g1) print(g1.life) # 运行结果: # {'nickname': '锐雯雯', 'attack': 50, 'life': 80, 'skin': '比基尼'} # from riven # 50
super()的运行机制:
# super()只会沿着基于某个类产生的MRO列表,依次往后寻找
代码示例:
class A: def f1(self): print("form A") super().f1() class B: def f1(self): print("from B") class C(A,B): pass # C.mro()的结果: # [<class '__main__.C'>, # <class '__main__.A'>, # <class '__main__.B'>, # <class 'object'>] c = C() c.f1() """ 运行过程分析:c = C()会生成一个基于C类的MRO列表,super()会根据这个基于C类继承关系产生的MRO列表依次查找需要调用的属性(so super()是基于继承关系的,因为继承关系能够产生一个有顺序的MRO列表) 具体过程: 先在c这个对象中找有没有f1(),再往C这个类中找有没有f1();然后再往A中去找,找到了f1(),执行A的f1()后先打印“from A”, 然后,super().f1():由于此时程序scan MRO列表已经刚刚找完了<class '__main__.A'>,super()会接着这个基于C产生的MRO列表继续往后寻找f1() 然后再B中找到了f1(),执行B中的f1() 所以,虽然A没有继承B,但是super()只会沿着基于C的继承关系产生的MRO列表按顺序往后查询;即 super()不看它们的继承关系,只看基于谁产生的MRO列表顺序。即:只会参照C的MRO列表 """ # 运行结果: # form A # from B
上述示例的另一种情况:(稍作修改)
1. A和B同时继承G:
class G: def f1(self): print("from G") class A(G): def f1(self): print("form A") super().f1() class B(G): def f1(self): print("from B") class C(A,B): pass c = C() c.f1() print(C.mro())
# 虽然A继承G,但super().f1()还是执行的B中的f1函数
2. A继承S,B不继承S
class S: def f1(self): print("from S") class A(S): def f1(self): print("form A") super().f1() class B: def f1(self): print("from B") class C(A,B): pass c = C() c.f1() print(C.mro()) # 运行结果: # form A # from S # [<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.S'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'>]
# 分析:新式类:当A和B没有同时继承同一个父类时,先把A进行一遍广度优先,再把B进行一遍广度优先