Day 23 类的继承,派生,组合,菱形继承,多态与多态性

类的继承

• 继承是一种新建类的方式,新建的类称为子类,被继承的类称为父类
• 继承的特性是:子类会遗传父类的属性
• 继承是类与类之间的关系

为什么用继承

• 使用继承可以减少代码的冗余

对象的继承

• python中支持一个类同时继承多个父类

class Parent1:
    pass
class Parent2:
    pass
class Sub1(Parent1,Parent2)
    pass

• 查找顺序:先自己-->类-->父类-->父类的父类

• 缺点:当继承多个的时候,功能与功能之间会混乱,顶多继承一个

• 属性查找连续

class Foo:
    def f1(self):
        print('Foo.f1')
    def f2(self):
        print('Foo.f2')
        self.f1()
class Bar(Foo):
    def f1(self):
        print('Bar.f1')
# 对象查找属性的顺序：对象自己-》对象的类-》父类-》父类。。。
obj = Bar()  # self是obj本身，即找到Bar的f1()
obj.f2()
##打印结果
Foo.f2
Bar.f1

类的派生

• 派生:添加新的属性的同时还有继承父类的所有东西

派生方法一:

指名道姓访问某一个类的函数:该方式与继承无关

class OldboyPeople:
    """由于学生和老师都是人，因此人都有姓名、年龄、性别"""
    school = 'oldboy'
    def __init__(self, name, age, gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender
class OldboyStudent(OldboyPeople):
    """由于学生类没有独自的__init__()方法，因此不需要声明继承父类的__init__()方法，会自动继承"""
    def choose_course(self):
        print('%s is choosing course' % self.name)
class OldboyTeacher(OldboyPeople):
    """由于老师类有独自的__init__()方法，因此需要声明继承父类的__init__()"""
    def __init__(self, name, age, gender, level):
        OldboyPeople.__init__(self, name, age, gender)
        self.level = level  # 派生
    def score(self, stu_obj, num):
        print('%s is scoring' % self.name)
        stu_obj.score = num
stu1 = OldboyStudent('tank', 18, 'male')
tea1 = OldboyTeacher('nick', 18, 'male', 10)
print(stu1.__dict__) #{'name': 'tank', 'age': 18, 'gender': 'male'}
print(tea1.__dict__) #{'name': 'nick', 'age': 18, 'gender': 'male', 'level': 10}

派生方法二

• 严格以来继承属性查找关系
• super()会得到一个特殊的对象,该对象就是专门用来访问父类中的属性的(按照继承的关系)
• super().init(不用为self传值)
• super的完整用法是super(自己的类名,self),在python2中需要写完整,而python3中可以简写为super()

class OldboyPeople:
    school = 'oldboy'
    def __init__(self, name, age, sex):
        self.name = name
        self.age = age
        self.sex = sex
class OldboyStudent(OldboyPeople):
    def __init__(self, name, age, sex, stu_id):
        # OldboyPeople.__init__(self,name,age,sex)
        # super(OldboyStudent, self).__init__(name, age, sex)
        super().__init__(name, age, sex)
        self.stu_id = stu_id
    def choose_course(self):
        print('%s is choosing course' % self.name)
stu1 = OldboyStudent('tank', 19, 'male', 1)
print(stu1.__dict__) #{'name': 'tank', 'age': 19, 'sex': 'male', 'stu_id': 1}

类的组合

• 组合就是一个类的对象具备某一个属性,该属性的值是指向另外一个类的对象

为什么要用组合

• 组合是用来解决类与类之间代码冗余的问题

#简单版 学生选课系统
# 简单的选课系统
class People:
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender
    def eat(self):
        print(f'{self.name}开始吃了')
class Student(People):
    def __init__(self, student_id, name, gender):
        self.student_id = student_id
        super(Student, self).__init__(name, gender)
    def choose_course(self, course):  # python对象
        self.course = course  # 组合  # 把对象当作变量值来用，当作形参/实参/返回值。
        print(f'{self.name}选课{course.name}成功')
class Teacher(People):
    def __init__(self, level, name, gender):
        self.level = level
        super(Teacher, self).__init__(name, gender)
    def scored(self, student, course, score):
        print(f'老师{self.name}给{student.name}课程{course.name}打分{score}')
class Course:
    def __init__(self, name, price):
        self.name = name
        self.price = price
class Admin(People):
    def create_course(self, name, price):
        course = Course(name, price)
        print(f'管理员{self.name}创建了课程{name}')
        return course
# 课程
# python = Course('Python', '8888')
# linux = Course('Linux', '6666')
# 学生
zhubajie = Student('01', 'zhubajie', 'male')
sunwukong = Student('02', 'sunwukong', 'male')
# 老师
nick = Teacher('1', 'nick', 'male')
tank = Teacher('2', 'tank', 'female')
# 管理员
egon = Admin('egon', 'male')
# 业务逻辑
# 1. 创建课程
python = egon.create_course('python', '8888')
print(type(python))
print(python.__dict__)
linux = egon.create_course('linux', '6666')
print(linux.__dict__)
# 2. 学生选择课程
zhubajie.choose_course(python)
# 3. 老师给学生打分
nick.scored(zhubajie,python,'0')

菱形继承

• 类的分类

1.新式类

• 继承了object的类以及该类的子类,都是新式类
• python3中所有的类都是新式类

1. 经典类

• 没有继承object的类以及该类的子类,都是经典类
• 只有python2中才有经典类

如果继承关系为菱形结构,即子类的父类最后继承了同一个类,那么属性的查找方式有两种:

• 经典类下:深度优先
• 新式类下:广度优先

多态与多态性

多态指的是一类事物有多种形态,(一个抽象类有多个子类,因而多态的概念依赖于继承)

1.序列数据类型有多种形态:字符串,列表,元组

2.动物有多种形态:人,狗,猪

# 动物有多种形态：人类、猪、狗（在定义角度）
class Animal:
    def run(self):  # 子类约定俗称的必须实现这个方法
        raise AttributeError('子类必须实现这个方法')
class People(Animal):
    def run(self):
        print('人正在走')
class Pig(Animal):
    def run(self):
        print('pig is walking')
class Dog(Animal):
    def run(self):
        print('dog is running')
peo1 = People()
pig1 = Pig()
d1 = Dog()
peo1.run()
pig1.run()
d1.run()
#打印结果
人正在走
pig is walking
dog is running
#--------------------------------------------------------
import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):  # 同一类事物:动物
    @abc.abstractmethod  # 上述代码子类是约定俗称的实现这个方法，加上@abc.abstractmethod装饰器后严格控制子类必须实现这个方法
    def talk(self):
        raise AttributeError('子类必须实现这个方法')
class People(Animal):  # 动物的形态之一:人
    def talk(self):
        print('say hello')
class Dog(Animal):  # 动物的形态之二:狗
    def talk(self):
        print('say wangwang')
class Pig(Animal):  # 动物的形态之三:猪
    def talk(self):
        print('say aoao')
peo2 = People()
pig2 = Pig()
d2 = Dog()
peo2.talk()
pig2.talk()
d2.talk()
#打印结果
say hello
say aoao
say wangwang

多态性

注意:多态与多态性是两种概念

多态性是指具有不同功能的函数可以使用相同的函数名，这样就可以用一个函数名调用不同内容的函数。在面向对象方法中一般是这样表述多态性：向不同的对象发送同一条消息，不同的对象在接收时会产生不同的行为（即方法）。也就是说，每个对象可以用自己的方式去响应共同的消息。所谓消息，就是调用函数，不同的行为就是指不同的实现，即执行不同的函数。

# 多态性：一种调用方式，不同的执行效果（多态性）
def func(obj):
    obj.run()
func(peo1)
func(pig1)
func(d1)
#打印结果
人正在走
pig is walking
dog is running
#------------------------------------------
# 多态性依赖于：继承
# 多态性：定义统一的接口
def func(obj):  # obj这个参数没有类型限制，可以传入不同类型的值
    obj.talk()  # 调用的逻辑都一样，执行的结果却不一样
func(peo2)
func(pig2)
func(d2)
#打印结果
say hello
say aoao
say wangwang
#---------------------------------------

多态的好处

1.增加了程序的灵活性:以不变应万变,不论对象千变万化,使用者都是同一种形式去调用,如func(animal)

2.增加了程序的可扩展性:通过继承Animal类创建了一个新的类,使用者无需更改自己的代码还是用func(animal)去调用

class Cat(Animal):  # 属于动物的另外一种形态：猫
    def talk(self):
        print('say miao')
def func(animal):  # 对于使用者来说，自己的代码根本无需改动
    animal.talk()
cat1 = Cat()  # 实例出一只猫
func(cat1)  # 甚至连调用方式也无需改变，就能调用猫的talk功能
#打印结果
say miao

小结

多态:同一种事物的多种形态,动物分为人类,猪类(在定义角度)

多态性:一种调用方式,不同的执行效果(多态性)