Python面向对象编程（二）

1.继承与派生

上文我们已经说过，Python中一切皆对象。我们从对象中抽取了共同特征和技能，得到了类的概念。类与类之间也有共同特征，我们可以从有共同特征和技能的类中提取共同的技能和特征，叫做父类。

比如老师和学生，都有名字，年纪，生日，性别等等，都会走，说话，吃饭。。。我们就可以从老师和学生中总结出来一个‘人’类，称为父类，那老师和学生就是‘人’类的子类，子类继承父类，就有了父类的特征和方法。

继承是一种什么‘是’什么的关系，继承是一种产生新类的方法，当然目的也是为了减少代码重用。

继承的 基本形式是：

class People:
    pass
class Student(People):#People称为基类或者父类
    pass

在Python中支持多继承，一个子类可以继承多个父类

我们可以通过__bases__的方法查看继承的所有父类，会返回一个元组。　

class People:
    pass
class Animals:
    pass
class Student(People,Animals):
    pass

print(Student.__bases__)#(<class '__main__.People'>, <class '__main__.Animals'>)
print(People.__bases__)#(<class 'object'>,)

可以看到，在People父类中，默认也继承了一个object类，这就是新式类和经典类的区别：
凡是继承了object类的类及其子类，都称为新式类，没有继承object类的类，称为经典类。

在Python 3中，默认就是新式类，而在Python2.X中，默认都是是经典类

继承怎么减少代码呢？看例子

class People:
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def walk(self):
        print('%s is walkig'%self.name)

class Teacher(People):
    def __init__(self,name,age,level):
        People.__init__(self,name,age)
        self.level=level

t1=Teacher('zhang',18,10)
print(t1.level) #10
print(t1.name)  #zhang          子类可以用父类定义的属性
t1.walk()   #zhang is walking   子类无需定义就可以用父类的方法
print(issubclass(Teacher,People))   #True查看Teacher类是不是People类的子类

从上面的例子中可以看到,Teacher类继承了父类People类，但是Teacher又有自己特有的属性level，子类也可以定义自己独有的方法，甚至可以和父类的方法重名，但是执行时会以子类定义的为准。

这就叫做派生

2.组合

继承是解决什么‘是’什么的问题，那还有一种场景就是什么有什么，比如老师有生日，学生也有生日，生日有年月日这些属性，如果每个类都写的话，又是重复代码。但是又不能让学生和老师继承生日类。这时就用到了组合。组合就是解决什么‘有’什么的问题。看例子

class Date:
    def __init__(self,year,mon,day):
        self.year=year
        self.mon=mon
        self.day=day
    def tell_birth(self):
        print('出生于%s年%s月%s日'%(self.year,self.mon,self.day))

class Teacher:
    def __init__(self,name,age,year,mon,day):
        self.name=name
        self.age=age
        self.birth=Date(year,mon,day)
t=Teacher('egon',19,2010,10,10)
print(t.birth)          #<__main__.Date object at 0x0000017E559380F0>
t.birth.tell_birth()    #出生于2010年10月10日

什么？嫌参数太多？*args学过吧，你高兴就好

class Date:
    def __init__(self,year,mon,day):
        self.year=year
        self.mon=mon
        self.day=day
    def tell_birth(self):
        print('出生于%s年%s月%s日'%(self.year,self.mon,self.day))

class Teacher:
    def __init__(self,name,age,*args):
        self.name=name
        self.age=age
        self.birth=Date(*args)
t=Teacher('egon',19,2010,10,10)
print(t.birth)          #<__main__.Date object at 0x0000017E559380F0>
t.birth.tell_birth()    #出生于2010年10月10日

3.抽象类与接口

继承有两种用途：1.代码重用，子类继承父类的方法

　　　　　　　　2.声明某个子类兼容于某父类，定义一个接口类Interface，接口类中定义了一些接口名（就是函数名）且并未实现接口的功能，子类继承接口类，并且实现接口中的功能

需要注意的是，Python中并没有接口的关键字，我们只能是模仿接口的功能
比如在 Python中，一切皆文件嘛，那程序是文件，硬件是文件，文本文档也是文件，我们知道什么叫文件呢，就是能读能写，那程序，文本文档这些，都应该有读和写的功能，我们来模拟一下

class Interface:
    def read(self):
        pass
    def write(self):
        pass
    
    
class Txt(Interface):
    def read(self):
        print('文本文档的读取方式')
    def write(self):
        print('文本文档的写入方式')
        
class Sata(Interface):
    def read(self):
        print('硬盘文件的读取方式')
    def write(self):
        print('硬盘文件的写入方式')

class process(Interface):
    def read(self):
        print('进程数据的读取方式')
    def write(self):
        print('进程数据的写入方式')

这么做的意义就是：我们不需要知道子类有什么具体的方法，既然他们继承了文件类，那他们就是文件，那他们就有读和写这两个功能

父类限制了子类子类必须有read和write这两个方法，而且名字也必须一样（当然现在只是我们主观上的限制，一会我们说完抽象类，就可以从代码级别上限制了），这样就实现了统一，模拟了接口的概念，这就是归一化设计。在归一化设计中，只要是基于一个接口设计的类，那么所有的这些类实例化出来的对象，在用法上是一样的

我们再来说一下抽象类：

Python中的抽象类需要导入一个模块来实现。抽象类只能被继承，不能被实现

抽象类的写法：

import abc
class File(metaclass=abc.ABCMeta):
    @abc.abstractmethod
    def read(self):
        pass
    @abc.abstractmethod
    def write(self):
        pass
#父类使用了抽象类，那子类就必须继承父类的方法，而且名字也必须一样
#这样就实现了代码级别的限制

class Txt(File):
    def read(self):
        print('文本文档的读取方式')
    def write(self):
        print('文本文档的写入方式')

4.继承的实现原理

1）继承顺序：

python支持多继承，当一个类继承多个父类时，继承顺序是怎样的呢？这个顺序在新式类和经典类中是不一样的。

在新式类中，继承顺序是广度优先，在经典类中是深度优先，举个栗子：

图不重要，看内容
在这个图中，H是子类，H继承E,F,G，E,F,G，又分别继承B,C,D，B,C,D，同时继承A

在新式类中的顺序是：H E B F C G D A 

在经典类中的顺序是：H E B A F C G D

2）继承原理：

当我们定义一个类后，Python就会根据上面的继承规律解析出一个继承顺序的列表（MRO列表），可以通过mro()查看，但是这个方法只有在新式类中才有，经典类没有

mro

 3）super()方法

我们之前用继承是怎么用的来着，

class Parent(object):
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

class Child(Parent):
    def __init__(self,name,age,salary):
        Parent.__init__(self,name,age,salary)
        self.salary=salary

这其实是和继承没啥关系的写法，如果父类名字改了，在子类中也要改，更优雅的写法是用super()

class Parent(object):
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

class Child(Parent):
    def __init__(self,name,age,salary):
        super().__init__(name,age)
        self.salary=salary

这是python3中的写法，如果是python2，super后面的括号里要写（Child,self）

注意：super()方法只适用于新式类

如果是多继承的关系，就用到mro列表，如果就是要继承多个父类的方法，那就还是乖乖的用以前指名道姓的方法引用