二 面向对象三大特性

 

 

 

一 继承与派生

　　一、继承定义

　　二、继承与抽象的关系

　　三、继承与重用性

　　四、派生

　　五、组合与重用性

　　六、接口与归一化设计

　　七、抽象类

　　八、继承实现的原理

　　九、子类中调用父类的方法

二 多态与多态性

　　一、多态

　　二、多态性

三 封装

　　一、封装定义

　　二、特性(property)

　　三、封装与扩展性

 

一、继承定义

什么是继承

继承是一种创建新类的方式，新建的类可以继承一个或多个父类（python支持多继承），父类又可称为基类或超类，新建的类称为派生类或子类。

子类会“”遗传”父类的属性，从而解决代码重用问题（比如练习7中Garen与Riven类有很多冗余的代码）

python中类的继承分为：单继承和多继承

 

 1 class ParentClass1: #定义父类
 2     pass
 3 
 4 class ParentClass2: #定义父类
 5     pass
 6 
 7 class SubClass1(ParentClass1): #单继承，基类是ParentClass1，派生类是SubClass
 8     pass
 9 
10 class SubClass2(ParentClass1,ParentClass2): #python支持多继承，用逗号分隔开多个继承的类
11     pass

查看继承

1 >>> SubClass1.__bases__ #__base__只查看从左到右继承的第一个子类，__bases__则是查看所有继承的父类
2 (<class '__main__.ParentClass1'>,)
3 >>> SubClass2.__bases__
4 (<class '__main__.ParentClass1'>, <class '__main__.ParentClass2'>)

经典类与新式类

1.只有在python2中才分新式类和经典类，python3中统一都是新式类
2.在python2中，没有显式的继承object类的类，以及该类的子类，都是经典类
3.在python2中，显式地声明继承object的类，以及该类的子类，都是新式类
3.在python3中，无论是否继承object，都默认继承object，即python3中所有类均为新式类
#关于新式类与经典类的区别，我们稍后讨论

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。

1 >>> ParentClass1.__bases__
2 (<class 'object'>,)
3 >>> ParentClass2.__bases__
4 (<class 'object'>,)

 

二、继承与抽象的关系

继承描述的是子类与父类之间的关系，是一种什么是什么的关系。要找出这种关系，必须先抽象再继承

抽象即抽取类似或者说比较像的部分。

继承：是基于抽象的结果，通过编程语言去实现它，肯定是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

 

三、继承与重用性

在开发程序的过程中，如果我们定义了一个类A，然后又想新建立另外一个类B，但是类B的大部分内容与类A的相同时

我们不可能从头开始写一个类B，这就用到了类的继承的概念。

通过继承的方式新建类B，让B继承A，B会‘遗传’A的所有属性(数据属性和函数属性)，实现代码重用

 1 class Hero:
 2     def __init__(self,nickname,aggressivity,life_value):
 3         self.nickname=nickname
 4         self.aggressivity=aggressivity
 5         self.life_value=life_value
 6 
 7     def move_forward(self):
 8         print('%s move forward' %self.nickname)
 9 
10     def move_backward(self):
11         print('%s move backward' %self.nickname)
12 
13     def move_left(self):
14         print('%s move forward' %self.nickname)
15 
16     def move_right(self):
17         print('%s move forward' %self.nickname)
18 
19     def attack(self,enemy):
20         enemy.life_value-=self.aggressivity
21 class Garen(Hero):
22     pass
23 
24 class Riven(Hero):
25     pass
26 
27 g1=Garen('草丛伦',100,300)
28 r1=Riven('锐雯雯',57,200)
29 
30 print(g1.life_value)
31 r1.attack(g1)
32 print(g1.life_value)
33 
34 '''
35 运行结果
36 '''

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，大大生了编程工作量，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，这样就是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，会先从实例中找life_value然后去类中找，然后再去父类中找...直到最顶级的父类。

 1 class Foo:
 2     def f1(self):
 3         print('Foo.f1')
 4 
 5     def f2(self):
 6         print('Foo.f2')
 7         self.f1()
 8 
 9 class Bar(Foo):
10     def f1(self):
11         print('Foo.f1')
12 
13 
14 b=Bar()
15 b.f2()

 

四、派生

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。

1 class Riven(Hero):
2     camp='Noxus'
3     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
4         print('from riven')
5     def fly(self): #在自己这里定义新的
6         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,'大衣')
r1.fly()
print(r1.skin)

'''
运行结果
锐雯雯 is flying
大衣

'''

 

五、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

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成基类，用继承比较好，比如老师是人，学生是人

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和linux课程，教授有学生s1、s2、s3...

 1 class People:
 2     def __init__(self,name,age,sex):
 3         self.name=name
 4         self.age=age
 5         self.sex=sex
 6 
 7 class Course:
 8     def __init__(self,name,period,price):
 9         self.name=name
10         self.period=period
11         self.price=price
12     def tell_info(self):
13         print('<%s %s %s>' %(self.name,self.period,self.price))
14 
15 class Teacher(People):
16     def __init__(self,name,age,sex,job_title):
17         People.__init__(self,name,age,sex)
18         self.job_title=job_title
19         self.course=[]
20         self.students=[]
21 
22 
23 class Student(People):
24     def __init__(self,name,age,sex):
25         People.__init__(self,name,age,sex)
26         self.course=[]
27 
28 
29 lucy=Teacher('lucy',56,'male','python讲师')
30 s1=Student('anna',18,'female')
31 
32 python=Course('python','3mons',3000.0)
33 linux=Course('python','3mons',3000.0)
34 
35 #为老师egon和学生s1添加课程
36 lucy.course.append(python)
37 lucy.course.append(linux)
38 s1.course.append(python)
39 
40 #为老师lucy添加学生s1
41 lucy.students.append(s1)
42 
43 
44 #使用
45 for obj in lucy.course:
46     obj.tell_info()

例子：继承与组合