• Python学习————继承


    一:什么是继承

    继承是一种创建新类的方式,新建的类可称为子类或派生类,父类又可称为基类或超类,子类会遗传父类的属性

    注意:python支持多继承

    在Python中,新建的类可以继承一个或多个父类

    class Parent1(object):
        x = 1111
    
    
    class Parent2(object):
        pass
    
    
    class Sub1(Parent1): # 单继承
        pass
    
    
    class Sub2(Parent1,Parent2): # 多继承
        pass
    
    
    print(Sub1.__bases__)       # (<class '__main__.Parent1'>,)
    
    print(Sub2.__bases__)       # (<class '__main__.Parent1'>, <class '__main__.Parent2'>)
    
    print(Sub1.x)               # 1111
    

    ps1: 在Python2中有经典类与新式类之分

    新式类:继承了object类的子类,以及该子类的子类子子类。。。

    经典:没有继承object类的子类,以及该子类的子类子子类。。。

    ps2:在Python3中没有继承任何类,那么会默认继承object类,所以Python3中所有的类都是新式类

    print(Parent1.__bases__)        # (<class 'object'>,)
    print(Parent2.__bases__)        # (<class 'object'>,)
    

    Python的多继承

    #     优点:子类可以同时遗传多个父类的属性,最大限度地重用代码
    #     缺点:
    #         1、违背人的思维习惯:继承表达的是一种什么"是"什么的关系
    #         2、代码可读性会变差
    #         3、不建议使用多继承,有可能会引发可恶的菱形问题,扩展性变差,
    #         如果真的涉及到一个子类不可避免地要重用多个父类的属性,应该使用Mixins
    

    二:为何要用继承

    用来解决类与类之间代码冗余问题

    三:如何实现继承

    示范1:类与类之间存在冗余问题

    class Student:
        school='OLDBOY'
    
        def __init__(self, name, age, sex):
            self.name = name
            self.age = age
            self.sex = sex
    
        def choose_course(self):
            print('学生%s 正在选课' % self.name)
    
    
    class Teacher:
        school='OLDBOY'
    
        def __init__(self, name, age, sex, salary, level):
            self.name = name
            self.age = age
            self.sex = sex
            self.salary = salary
            self.level = level
    
        def score(self):
            print('老师 %s 正在给学生打分' % self.name)
    
    示范2:基于继承解决类与类之间的冗余问题
    class OldboyPeople:
        school = 'OldBoy'
    
        def __init__(self, name, age, sex):
            self.name = name
            self.age = age
            self.sex = sex
    
    
    class Student(OldboyPeople):
        def choose_course(self):
            print('学生%s 正在选课' % self.name)
    
    
    stu_obj = Student('lili', 18, 'female')
    # print(stu_obj.__dict__)     # {'name': 'lili', 'age': 18, 'sex': 'female'}
    # print(stu_obj.school)         # OldBoy
    # stu_obj.choose_course()       # 学生lili 正在选课
    
    
    class Teacher(OldboyPeople):
        #           老师的空对象,'egon',18,'male',3000,10
        def __init__(self, name, age, sex, salary, level):
            # 指名道姓地跟父类OldboyPeople去要__init__
            OldboyPeople.__init__(self, name, age, sex)
            self.salary = salary
            self.level = level
    
        def score(self):
            print('老师 %s 正在给学生打分' % self.name)
    
    
    tea_obj = Teacher('egon', 18, 'male', 3000, 10)
    # print(tea_obj.__dict__)     # {'name': 'egon', 'age': 18, 'sex': 'male', 'salary': 3000, 'level': 10}
    # print(tea_obj.school)       # OldBoy
    
    tea_obj.score()               # 老师 egon 正在给学生打分
    

    四、继承的实现原理

    菱形问题

    因为python中支持多继承,一个子类是可以同时继承多个父类的,这固然可以带来一个子类可以对多个不同父类加以重用的好处,但是这也带来了菱形问题(或称钻石问题,有时候也被称为“死亡钻石”)

    img

    这种继承结构下导致的问题称之为菱形问题:如果A中有一个方法,B和/或C都重写了该方法,而D没有重写它,那么D继承的是哪个版本的方法:B的还是C的?如下所示

    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,C):
        pass
    
    
    obj = D()
    obj.test() # 结果为:from B
    
    # 要想搞明白obj.test()是如何找到方法test的,需要了解python的继承实现原理
    

    继承原理

    针对python到底是如何实现继承的,每当我们定义一个类,python就会计算出一个方法解析顺序列表即MRO列表我们可以使用mro()这个内置方法查看MRO列表的内容

    print(D.mro())
    [<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]
    
    # 合并父类MRO列表遵循的三个准则
    '''
    1.子类会先于父类被检查
    2.多个父类会根据它们在列表中的顺序被检查
    3.如果对下一个类存在两个合法的选择,选择第一个父类
    '''
    
    # 1.由对象发起的属性查找,会从对象自身的属性里检索,没有则会按照对象的类.mro()规定的顺序依次找下去,
    # 2.由类发起的属性查找,会按照当前类.mro()规定的顺序依次找下去,
    

    深度优先和广度优先

    非菱形结构

    img

    class E:
        def test(self):
            print('from E')
    
    
    class F:
        def test(self):
            print('from F')
    
    
    class B(E):
        def test(self):
            print('from B')
    
    
    class C(F):
        def test(self):
            print('from C')
    
    
    class D:
        def test(self):
            print('from D')
    
    
    class A(B, C, D):
        # def test(self):
        #     print('from A')
        pass
    
    
    print(A.mro())
    '''
    [<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.E'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.F'>, <class '__main__.D'>, <class 'object'>]
    '''
    
    obj = A()
    obj.test() # 结果为:from B
    # 可依次注释上述类中的方法test来进行验证
    
    • 菱形结构,经典类与新式类会有不同MRO,分别对应属性的两种查找方式

      经典类:深度优先

      img

      class G: # 在python2中,未继承object的类及其子类,都是经典类
          def test(self):
              print('from G')
      
      class E(G):
          def test(self):
              print('from E')
      
      class F(G):
          def test(self):
              print('from F')
      
      class B(E):
          def test(self):
              print('from B')
      
      class C(F):
          def test(self):
              print('from C')
      
      class D(G):
          def test(self):
              print('from D')
      
      class A(B,C,D):
          # def test(self):
          #     print('from A')
          pass
      
      obj = A()
      obj.test() # 如上图,查找顺序为:obj->A->B->E->G->C->F->D->object
      # 可依次注释上述类中的方法test来进行验证,注意请在python2.x中进行测试
      

      新式类:广度优先

      img

      class G(object):
          def test(self):
              print('from G')
      
      class E(G):
          def test(self):
              print('from E')
      
      class F(G):
          def test(self):
              print('from F')
      
      class B(E):
          def test(self):
              print('from B')
      
      class C(F):
          def test(self):
              print('from C')
      
      class D(G):
          def test(self):
              print('from D')
      
      class A(B,C,D):
          # def test(self):
          #     print('from A')
          pass
      
      obj = A()
      obj.test() # 如上图,查找顺序为:obj->A->B->E->C->F->D->G->object
      # 可依次注释上述类中的方法test来进行验证
      
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