python3中的继承和多态

*继承

当我们定义一个class的时候,可以从某个现有的class继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类、父类或超类(Base class、Super class)。

比如,我们已经编写了一个名为Animal的class,有一个run()方法可以直接打印:

class Animal(object):

    def run(self):
        print(‘Animal is running...‘)

当我们需要编写DogCat类时,就可以直接从Animal类继承:
class Dog(Animal):
    pass

class Cat(Animal):
    pass

对于Dog来说,Animal就是它的父类,对于Animal来说,Dog就是它的子类。CatDog类似。

继承有什么好处?最大的好处是子类获得了父类的全部功能。由于Animial实现了run()方法,因此,DogCat作为它的子类,什么事也没干,就自动拥有了run()方法

如下所示

dog = Dog()
dog.run()

cat = Cat()
cat.run()

运行结果如下:
Animal is running...
Animal is running...当然,也可以对子类增加一些方法,比如对Cat类
class Cat(Animal):

    def run(self):
        print(‘Dog is running...‘)

    def eat(self):
        print(‘Eating meat...‘)
需要注意的是:当子类和父类都存在相同的run()方法时,我们说,子类的run()覆盖了父类的run(),在代码运行的时候,总是会调用子类的run()。这样,我们就获得了继承的另一个好处:多态。

继承还可以一级一级地继承下来,就好比从爷爷到爸爸、再到儿子这样的关系。而任何类,最终都可以追溯到根类object,这些继承关系看上去就像一颗倒着的树。比如如下的继承树:

                ┌───────────────┐
                │    object     │
                └───────────────┘
                        │
           ┌────────────┴────────────┐
           │                         │
           ▼                         ▼
    ┌─────────────┐           ┌─────────────┐
    │   Animal    │           │    Plant    │
    └─────────────┘           └─────────────┘
           │                         │
     ┌─────┴──────┐            ┌─────┴──────┐
     │            │            │            │
     ▼            ▼            ▼            ▼
┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐
│   Dog   │  │   Cat   │  │  Tree   │  │ Flower  │
└─────────┘  └─────────┘  └─────────┘  └─────────┘


*多态
要理解什么是多态,我们首先要对数据类型再作一点说明。当我们定义一个class的时候,我们实际上就定义了一种数据类型。我们定义的数据类型和Python自带的数据类型,比如str、list、dict没什么两样:比如:
a = list() # a是list类型
b = Animal() # b是Animal类型
c = Dog() # c是Dog类型

判断一个变量是否是某个类型可以用isinstance()判断:

>>> isinstance(a, list)
True
>>> isinstance(b, Animal)
True
>>> isinstance(c, Dog)
True

看来abc确实对应着listAnimalDog这3种类型。

但是等等,试试:

>>> isinstance(c, Animal)
True

看来c不仅仅是Dogc还是Animal

不过仔细想想,这是有道理的,因为Dog是从Animal继承下来的,当我们创建了一个Dog的实例c时,我们认为c的数据类型是Dog没错,但c同时也是Animal也没错,Dog本来就是Animal的一种!

所以,在继承关系中,如果一个实例的数据类型是某个子类,那它的数据类型也可以被看做是父类。但是,反过来就不行:

>>> b = Animal()
>>> isinstance(b, Dog)
False

Dog可以看成Animal,但Animal不可以看成Dog

要理解多态的好处,我们还需要再编写一个函数,这个函数接受一个Animal类型的变量:

def run_twice(animal):
    animal.run()
    animal.run()

当我们传入Animal的实例时,run_twice()就打印出:

>>> run_twice(Animal())
Animal is running...
Animal is running...

当我们传入Dog的实例时,run_twice()就打印出:

>>> run_twice(Dog())
Dog is running...
Dog is running...

当我们传入Cat的实例时,run_twice()就打印出:

>>> run_twice(Cat())
Cat is running...
Cat is running...

看上去没啥意思,但是仔细想想,现在,如果我们再定义一个Tortoise类型,也从Animal派生:

class Tortoise(Animal):
    def run(self):
        print(‘Tortoise is running slowly...‘)

当我们调用run_twice()时,传入Tortoise的实例:

>>> run_twice(Tortoise())
Tortoise is running slowly...
Tortoise is running slowly...

你会发现,新增一个Animal的子类,不必对run_twice()做任何修改,实际上,任何依赖Animal作为参数的函数或者方法都可以不加修改地正常运行,原因就在于多态。

多态的好处就是,当我们需要传入DogCatTortoise……时,我们只需要接收Animal类型就可以了,因为DogCatTortoise……都是Animal类型,然后,按照Animal类型进行操作即可。由于Animal类型有run()方法,因此,传入的任意类型,只要是Animal类或者子类,就会自动调用实际类型的run()方法,这就是多态的意思

*动态语言与静态语言的区别

静态语言

对于静态语言(例如Java)来说,如果需要传入Animal类型,则传入的对象必须是Animal类型或者它的子类,否则,将无法调用run()方法。

动态语言

对于Python这样的动态语言来说,则不一定需要传入Animal类型。我们只需要保证传入的对象有一个run()方法就可以了。

这就是动态语言的“鸭子类型”,它并不要求严格的继承体系,一个对象只要“看起来像鸭子,走起路来像鸭子”,那它就可以被看做是鸭子。

就是说只要有一个方面相似,就能继承。

小结:继承可以把父类的所有功能都直接拿过来,这样就不必重零做起,子类只需要新增自己特有的方法,也可以把父类不适合的方法覆盖重写。
 

原文地址:https://www.cnblogs.com/tanshengjiang/p/11679344.html

时间: 2024-10-11 11:29:20

python3中的继承和多态的相关文章

C中的继承和多态

1.引言 继承和多态是面向对象语言最强大的功能.有了继承和多态,我们可以完成代码重用.在C中有许多技巧可以实现多态.本文的目的就是演示一种简单和容易的技术,在C中应用继承和多态.通过创建一个VTable(virtual table)和在基类和派生类对象之间提供正确的访问,我们能在C中实现继承和多态.VTable能通过维护一张函数表指针表来实现.为了提供基类和派生类对象之间的访问,我们可以在基类中维护派生类的引用和在派生类中维护基类的引用. 2.说明 在C中实现继承和多态之前,我们应该知道类(Cl

Objective-C中的继承和多态

面向对象编程之所以成为主流的编程思想和他的继承和多态是分不开的,只要是面向对象语言都支持继承和多态,当然不同的OOP语言之间都有其特点.OC中和Java类似,不支持多重继承,但OOP语言C++就支持多继承,为什么OC不支持多继承稍后将会提到.  说到继承呢,想到了一本书上是引用<大话西游>里的一句话来描述继承的.“人是人他妈生的,妖是妖他妈生的!”,想必里面的唐三藏也学过OOP编程,也许他们师徒四人去西天取什么算法导论呢,漫谈OOP编程啦,数据结构啦等这类的书去啦.人和妖都属于动物类,但各自有

C#中的继承与多态还有接口

简单继承 最简单的三个类 public class Animal { public Animal() { Debug.Log("Construct Animal!"); } } public class Mammal : Animal { public Mammal() { Debug.Log("Construct Mamal!"); } } public class Sheep : Mammal { public Sheep() { Debug.Log("

Java中的继承和多态

1.  什么是继承,继承的特点? 子类继承父类的特征和行为,使得子类具有父类的各种属性和方法.或子类从父类继承方法,使得子类具有父类相同的行为. 特点:在继承关系中,父类更通用.子类更具体.父类具有更一般的特征和行为,而子类除了具有父类的特征和行为,还具有一些自己特殊的特征和行为. 在继承关系中.父类和子类需要满足is-a的关系.子类是父类. 表示父类和子类的术语:父类和子类.超类和子类.基类和派生类,他们表示的是同一个意思. 2.  为什么需要继承?什么时候应该继承? 使用继承可以有效实现代码

python中的继承和多态

继承 继承的表现方式: class Animal(): pass class Cat(Animal): #animal是cat的父类,也可以说是基类 pass print(Cat.__bases__)#查看Cat的所有父类 单继承 一个类只有一个父类 狗和鸟都是动物,都拥有吃喝这两种技能,但游泳是狗的特殊技能,飞逝鸟的特殊技能,只能在本类中进行扩展 子类中独有方法如何实现 实现了子类中独有方法,那子类有独有的属性呢?我养了一个小泰迪,我给他起个名字,但是鸟就没有这个属性 class Animal

Java中封装继承和多态

封装: 封装实际上使用方法将类的数据隐藏起来,控制用户对类的修改和访问数据的程度. 适当的封装可以让程式码更容易理解和维护,也加强了程式码的安全性. 访问修饰符有public,private,protected,默认四种. 通过private将类封装起来,防止被随意更改,通过写public的get,set方法让别人调用.

C++中继承与多态

C++中的继承与多态是比较重要的一点,大致来讲解一下继承与多态的特点.继承是子类运用基类的成员以及成员函数,继承的方式分为public,protected以及private,今天主要讲解的是多态,多态是基类函数必有virtual.且是父类的指针指向子类的对象,例如: #include <iostream> #include <string> using namespace std; // class A { public: A() { cout << "A()

Objective-C 继承和多态

学习Java我们知道类有三大特征,封装,继承,多态.而在Objective-C中也有继承的概念,今天就来看看Objective-C中的继承和多态. 首先,我们来看看示例代码: //Animal.h #import <Foundation/Foundation.h> @interface Animal : NSObject { int food_consumption; //食量 int count; //数量 int parturition_days; //生产周期 } -(int)count

接口、继承、多态

接口.继承.多态 继承和多态是面向对象开发语言中非常重要的饿一个环节,如果在程序中使用继承和多态得当,整个程序的架构将变得非常有弹性,通知书可以减少代码的冗余性. 继承机制的使用可以复用一些定义好的类,减少重复代码的编写.多态机制的使用可以动态调整对象的调用,降低对象之间的依存关系. 1.继承机制中子类的结构化过程 子类的所构造函数,默认都会访问谷类中控参数的构造函数:因为,子类每一个构造行数内的第一行都由依据隐式的super(); 子类对象在建立时,需要先查看父类是如何对这些数据进行初始化的,