python基础之类的继承与派生、组合、接口与归一化设计、抽象类、子类中调用父类方法

一、什么是继承

继承是一种创建新的类的方式，新建的类可以继承自一个或者多个父类，原始类称为基类或超类，新建的类称为派生类或子类。

 

派生：子类继承了父类的属性，然后衍生出自己新的属性，如果子类衍生出的新的属性与父类的某个属性名字相同，那么再调用子类的这个属性，就以子类自己这里的为准了。

python中类的继承分为：单继承和多继承

class ParentClass1: #定义父类
    pass

class ParentClass2: #定义父类
    pass

class SubClass1(ParentClass1): #单继承，基类是ParentClass1，派生类是SubClass
    pass

class SubClass2(ParentClass1,ParentClass2): #python支持多继承，用逗号分隔开多个继承的类
    pass

查看继承：

print(SubClass1.__bases__)
print(SubClass2.__bases__)
#输出结果：
# (<class '__main__.ParentClass1'>,)
# (<class '__main__.ParentClass1'>, <class '__main__.ParentClass2'>)

提示：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。

print(ParentClass1.__bases__)
print(ParentClass2.__bases__)
#输出结果：
# (<class 'object'>,)
# (<class 'object'>,)

二 继承与抽象（先抽象再继承）

抽象即抽取类似或者说比较像的部分。

抽象分成两个层次：
1、将奥巴马和梅西这俩对象比较像的部分抽取成类
2、将人，猪，狗这三个类比较像的部分抽取成父类

 

抽象最主要的作用是划分类别（可以隔离关注点，降低复杂度）

继承：是基于抽象的结果，通过编程语言去实现它，必须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的过程中，一个动作或者说一种技巧，通过抽象可以得到类。

注：现实生活中是自下而上得，python编程中是自上而下得。

三 继承与重用性

class Hero:
    def __init__(self,nickname,aggressivity,life_value):
        self.nickname=nickname
        self.aggressivity=aggressivity
        self.life_value=life_value

    def move_forward(self):
        print('%s move forward' %self.nickname)

    def move_backward(self):
        print('%s move backward' %self.nickname)

    def move_left(self):
        print('%s move forward' %self.nickname)

    def move_right(self):
        print('%s move forward' %self.nickname)

    def attack(self,enemy):
        enemy.life_value-=self.aggressivity
class Garen(Hero):
    pass

class Riven(Hero):
    pass

g1=Garen('草丛伦',100,300)
r1=Riven('锐雯雯',57,200)

print(g1.life_value)
r1.attack(g1)
print(g1.life_value)

'''
运行结果
243
'''

提示：用已经有的类建立一个新的类，这样就重用了已经有的软件中的一部分设置大部分，大大省了编程工作量，这就是常说的软件重用，不仅可以重用自己的类，也可以继承别人的，比如标准库，来定制新的数据类型，这样就大大缩短了软件开发周期，对大型软件开发来说，意义重大。

注意：像g1.life_value之类的属性引用，会先从市里中找life_value然后去类中找，然后再去父类中找...直到最顶级的父类。

当然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），需要注意的是，一旦重新定义了自己的属性且与父类重名，那么调用新增的属性时，就以自己为准了。

class Riven(Hero):
    camp='Noxus'
    def attack(self,enemy): #在自己这里定义新的attack,不再使用父类的attack,且不会影响父类
        print('from riven')
    def fly(self): #在自己这里定义新的
        print('%s is flying' %self.nickname)

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功能，应该是用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

class Riven(Hero):
    camp='Noxus'
    def __init__(self,nickname,aggressivity,life_value,skin):
        Hero.__init__(self,nickname,aggressivity,life_value) #调用父类功能
        self.skin=skin #新属性
    def attack(self,enemy): #在自己这里定义新的attack,不再使用父类的attack,且不会影响父类
        Hero.attack(self,enemy) #调用功能
        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')
r1.fly()
print(r1.skin)

'''
运行结果
锐雯雯 is flying
比基尼

'''

四 组合与重用性

软件重用的重要方式除了继承之外还有另外一种方式，即：组合

组合指的是，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。

 

class Equip: #武器装备类
    def fire(self):
        print('release Fire skill')

class Riven: #英雄Riven的类,一个英雄需要有装备,因而需要组合Equip类
    camp='Noxus'
    def __init__(self,nickname):
        self.nickname=nickname
        self.equip=Equip() #用Equip类产生一个装备,赋值给实例的equip属性

r1=Riven('锐雯雯')
r1.equip.fire() #可以使用组合的类产生的对象所持有的方法
#输出结果：
#release Fire skill

组合与继承都是有效地利用已有类的资源的重要方式。但是二者的概念和使用场景皆不同。

1、继承的方式

通过继承建立了派生类与基类之间的关系，它是一种“是”的关系，比如白马是马，人是动物。
当类之间有很多相同的功能，提取这些共同的功能做基类，用继承比较好，比如教授是老师。

class Teacher:
    def __init__(self,name,gender):
        self.name=name
        self.gender=gender
    def teach(self):
        print('teaching')

class Professor(Teacher):
    pass

p1=Professor('luchuan','male')
p1.teach()
#输出结果：
# teaching

2、组合的方式
用组合的方式建立了类与组合的类之间的关系，它是一种‘有’的关系，比如教授有生日，教授教python课程。

class BirthDate:
    def __init__(self,year,month,day):
        self.year=year
        self.month=month
        self.day=day

class Couse:
    def __init__(self,name,price,period):
        self.name=name
        self.price=price
        self.period=period

class Teacher:
    def __init__(self,name,gender):
        self.name=name
        self.gender=gender
    def teach(self):
        print('teaching')
class Professor(Teacher):
    def __init__(self,name,gender,birth,course):
        Teacher.__init__(self,name,gender)
        self.birth=birth
        self.course=course

p1=Professor('egon','male',
             BirthDate('1995','1','27'),
             Couse('python','28000','4 months'))

print(p1.birth.year,p1.birth.month,p1.birth.day)
print(p1.course.name,p1.course.price,p1.course.period)
'''
运行结果:
1 27
python 28000 4 months
'''

 

class Course:
    def __init__(self, name, price, period):
        self.name = name
        self.price = price
        self.period = period


class Teacher:
    def __init__(self,name, course):
        self.name = name
        self.course = course

class Student:
    def __init__(self,name, course):
        self.name = name
        self.course = course

python = Course('python', 15800, '7m')
t1 = Teacher('egon', python)
s1 = Student('alex', python)

print(s1.course.name)
print(s1.course.period)

 

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，用组合比较好

注：什么是什么，就用继承。什么有什么，就用组合。

五 接口与归一化设计

Python中默认是没有接口的，只能通过继承来实现类似得功能。

1、什么是接口

=================第一部分：Java 语言中的接口很好的展现了接口的含义: IAnimal.java
/*
* Java的Interface很好的体现了我们前面分析的接口的特征:
* 1)是一组功能的集合,而不是一个功能
* 2)接口的功能用于交互,所有的功能都是public,即别的对象可操作
* 3)接口只定义函数,但不涉及函数实现
* 4)这些功能是相关的,都是动物相关的功能,但光合作用就不适宜放到IAnimal里面了 */

package com.oo.demo;
public interface IAnimal {
    public void eat();
    public void run(); 
    public void sleep(); 
    public void speak();
}

=================第二部分：Pig.java：猪”的类设计,实现了IAnnimal接口 
package com.oo.demo;
public class Pig implements IAnimal{ //如下每个函数都需要详细实现
    public void eat(){
        System.out.println("Pig like to eat grass");
    }

    public void run(){
        System.out.println("Pig run: front legs, back legs");
    }

    public void sleep(){
        System.out.println("Pig sleep 16 hours every day");
    }

    public void speak(){
        System.out.println("Pig can not speak"); }
}

=================第三部分：Person2.java
/*
*实现了IAnimal的“人”,有几点说明一下: 
* 1)同样都实现了IAnimal的接口,但“人”和“猪”的实现不一样,为了避免太多代码导致影响阅读,这里的代码简化成一行,但输出的内容不一样,实际项目中同一接口的同一功能点,不同的类实现完全不一样
* 2)这里同样是“人”这个类,但和前面介绍类时给的类“Person”完全不一样,这是因为同样的逻辑概念,在不同的应用场景下,具备的属性和功能是完全不一样的 */

package com.oo.demo;
public class Person2 implements IAnimal { 
    public void eat(){
        System.out.println("Person like to eat meat");
    }

    public void run(){
        System.out.println("Person run: left leg, right leg");
    }

    public void sleep(){
        System.out.println("Person sleep 8 hours every dat"); 
    }

    public void speak(){
        System.out.println("Hellow world, I am a person");
    } 
}

=================第四部分：Tester03.java
package com.oo.demo;

public class Tester03 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("===This is a person==="); 
        IAnimal person = new Person2();
        person.eat();
        person.run();
        person.sleep();
        person.speak();
        
        System.out.println("\n===This is a pig===");
        IAnimal pig = new Pig();
        pig.eat();
        pig.run();
        pig.sleep();
        pig.speak();
    } 
}

#java中的interface

java中的interface