python入门教程09-03（python语法入门之继承与派生）

继承是面向对象编bai程du语言中的一个重要机制，通过继zhi承可以在一个dao一般的类的zhuan基础上建立新的类shu，被继承的类称为基类，在基类的基础上建立的新类成为派生类。下面我们来一起开一下细节吧！

一 继承介绍

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，新建的类可称为子类或派生类，父类又可称为基类或超类

classParentClass1: #定义父类 passclassParentClass2: #定义父类 passclassSubClass1(ParentClass1): #单继承 passclassSubClass2(ParentClass1,ParentClass2): #多继承 pass

通过类的内置属性__bases__可以查看类继承的所有父类

>>> SubClass2.__bases__

(, )

在Python2中有经典类与新式类之分，没有显式地继承object类的类，以及该类的子类，都是经典类，显式地继承object的类，以及该类的子类，都是新式类。而在Python3中，即使没有显式地继承object，也会默认继承该类，如下

>>> ParentClass1.__bases__

(

因而在Python3中统一都是新式类，关于经典类与新式类的区别，我们稍后讨论

提示：object类提供了一些常用内置方法的实现，如用来在打印对象时返回字符串的内置方法__str__

二 继承与抽象

要找出类与类之间的继承关系，需要先抽象，再继承。抽象即总结相似之处，总结对象之间的相似之处得到类，总结类与类之间的相似之处就可以得到父类，如下图所示

基于抽象的结果，我们就找到了继承关系

基于上图我们可以看出类与类之间的继承指的是什么’是’什么的关系（比如人类，猪类，猴类都是动物类）。子类可以继承／遗传父类所有的属性，因而继承可以用来解决类与类之间的代码重用性问题。比如我们按照定义Student类的方式再定义一个Teacher类

classTeacher: school='清华大学'

  def__init__(self,name,sex,age):        self.name=name

      self.sex=sex

      self.age=age

  defteach(self):        print('%s is teaching' %self.name)

类Teacher与Student之间存在重复的代码，老师与学生都是人类，所以我们可以得出如下继承关系，实现代码重用

classPeople: school='清华大学'

  def__init__(self,name,sex,age):        self.name=name

      self.sex=sex

      self.age=age

  classStudent(People):    defchoose(self):        print('%s is choosing a course' %self.name)classTeacher(People):    defteach(self):        print('%s is teaching' %self.name)

Teacher类内并没有定义__init__方法，但是会从父类中找到__init__,因而仍然可以正常实例化，如下

>>> teacher1=Teacher('lili','male',18)>>> teacher1.school,teacher1.name,teacher1.sex,teacher1.age

('清华大学', 'lili', 'male', 18)

三 属性查找

有了继承关系，对象在查找属性时，先从对象自己的__dict__中找，如果没有则去子类中找，然后再去父类中找……

>>> classFoo:... deff1(self):... print('Foo.f1')... deff2(self):... print('Foo.f2')... self.f1()... >>> classBar(Foo):... deff1(self):... print('Foo.f1')... >>> b=Bar()>>> b.f2()

Foo.f2

Foo.f1

b.f2()会在父类Foo中找到f2，先打印Foo.f2,然后执行到self.f1(),即b.f1()，仍会按照：对象本身->类Bar->父类Foo的顺序依次找下去，在类Bar中找到f1，因而打印结果为Foo.f1

父类如果不想让子类覆盖自己的方法，可以采用双下划线开头的方式将方法设置为私有的

>>> classFoo:... def__f1(self): # 变形为_Foo__fa... print('Foo.f1') ... deff2(self):... print('Foo.f2')... self.__f1() # 变形为self._Foo__fa,因而只会调用自己所在的类中的方法... >>> classBar(Foo):... def__f1(self): # 变形为_Bar__f1... print('Foo.f1')... >>> >>> b=Bar()>>> b.f2() #在父类中找到f2方法，进而调用b._Foo__f1()方法，同样是在父类中找到该方法Foo.f2

Foo.f1

四 继承的实现原理

对于你定义的每一个类，Python都会计算出一个方法解析顺序(MRO)列表，该MRO列表就是一个简单的所有基类的线性顺序列表，如下

>>> F.mro() # 新式类内置了mro方法可以查看线性列表的内容，经典类没有该内置该方法[, , , , , , ]

MRO列表的构造是通过一个C3线性化算法来实现的，我们无需深究该算法的数学原理,它实际上就是合并所有父类的MRO列表，且在查找属性时，Python会基于MRO列表按照从左到右的顺序依次查找基类,直到找到第一个匹配这个属性的类为止。

在Python中子类可以同时继承多个父类，在子类继承了多个父类时，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：深度优先和广度优先

五 派生与方法重用

子类可以派生出自己新的属性，在进行属性查找时，子类中的属性名会优先于父类被查找，例如每个老师还有职称这一属性，我们就需要在Teacher类中定义该类自己的__init__覆盖父类的

>>> classPeople:... school='清华大学'... ... def__init__(self,name,sex,age):... self.name=name... self.sex=sex... self.age=age... >>> classTeacher(People):... def__init__(self,name,sex,age,title): # 派生... self.name=name... self.sex=sex... self.age=age... self.title=title... defteach(self):... print('%s is teaching' %self.name)... >>> obj=Teacher('lili','female',28,'高级讲师') #只会找自己类中的__init__，并不会自动调用父类的>>> obj.name,obj.sex,obj.age,obj.title

('lili', 'female', 28, '高级讲师')

很明显子类Teacher中__init__内的前三行又是在写重复代码，若想在子类派生出的方法内重用父类的功能，有两种实现方式

方法一：“指名道姓”地调用某一个类的函数

>>> classTeacher(People):... def__init__(self,name,sex,age,title):... People.__init__(self,name,age,sex) #调用的是函数,因而需要传入self... self.title=title... defteach(self):... print('%s is teaching' %self.name)...

方法二：super()

调用super()会得到一个特殊的对象，该对象专门用来引用父类的属性，且严格按照MRO规定的顺序向后查找

>>> classTeacher(People):... def__init__(self,name,sex,age,title):... super().__init__(name,age,sex) #调用的是绑定方法，自动传入self... self.title=title... defteach(self):... print('%s is teaching' %self.name)...

提示：在Python2中super的使用需要完整地写成super(自己的类名,self) ,而在python3中可以简写为super()。

这两种方式的区别是：方式一是跟继承没有关系的，而方式二的super()是依赖于继承的，并且即使没有直接继承关系，super()仍然会按照MRO继续往后查找

>>> #A没有继承B... classA:... deftest(self):... super().test()... >>> classB:... deftest(self):... print('from B')... >>> classC(A,B):... pass... >>> c=C() # C.mro()结果为 [, , ,

c.test()首先找到A下的test方法，执行super().test()会基于MRO列表当前所处的位置继续往后查找，然后在B中找到了test方法并执行。

关于在子类中重用父类功能的这两种方式，使用任何一种都可以，但是在最新的代码中还是推荐使用super()

六 组合

在一个类中以另外一个类的对象作为数据属性，称为类的组合。组合与继承都是用来解决代码的重用性问题。不同的是：继承是一种“是”的关系，比如老师是人、学生是人，当类之间有很多相同的之处，应该使用继承；而组合则是一种“有”的关系，比如老师有生日，老师有多门课程，当类之间有显著不同，并且较小的类是较大的类所需要的组件时，应该使用组合，如下示例

classCourse: def__init__(self,name,period,price): self.name=name

      self.period=period

      self.price=price

  deftell_info(self):        print('' %(self.name,self.period,self.price))classDate:    def__init__(self,year,mon,day):        self.year=year

      self.mon=mon

      self.day=day

  deftell_birth(self):      print('' %(self.year,self.mon,self.day))classPeople:    school='清华大学'    def__init__(self,name,sex,age):        self.name=name

      self.sex=sex

      self.age=age#Teacher类基于继承来重用People的代码，基于组合来重用Date类和Course类的代码classTeacher(People): #老师是人    def__init__(self,name,sex,age,title,year,mon,day):        super().__init__(name,age,sex)

      self.birth=Date(year,mon,day) #老师有生日        self.courses=[] #老师有课程，可以在实例化后，往该列表中添加Course类的对象    defteach(self):        print('%s is teaching' %self.name)

python=Course('python','3mons',3000.0)

linux=Course('linux','5mons',5000.0)

teacher1=Teacher('lili','female',28,'博士生导师',1990,3,23)# teacher1有两门课程teacher1.courses.append(python)

teacher1.courses.append(linux)# 重用Date类的功能teacher1.birth.tell_birth()# 重用Course类的功能for obj in teacher1.courses:

  obj.tell_info()

此时对象teacher1集对象独有的属性、Teacher类中的内容、Course类中的内容于一身（都可以访问到），是一个高度整合的产物