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1)、将公共的属性和方法放到父类中,自己只考虑特有的属性和方法。
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2)、覆盖父类的方法即重写父类方法,在运行中只会调用子类中重写的方法不用调用父类中的方法。
3)、子类拥有一个父类叫作单继承,子类可以拥有多个父类,并且具有所有父类的属性和方法。
1)、指的是为不同的基础形态(数据类型)提供着接口的能力,接口指的是函数和方法。
2)、顾名思义,多态就是多种表现形态的意思,它是一种机制,一种能力,而非某个关键词。它在类的继承中得以实现,在类的方法调用中得以体现。
3)、多态意味着变量并不知道引用的对象是什么,根据引用对象的不同表现不同的行为方式。
4)、多态以封装和继承为前提,不同的子类对象调用相同的方法,产生不同的执行效果。它可以增加代码的灵活度,以继承和重写父类的方法为前提,调用方法不会影响到类的内部设计
1)、通过组合技巧将一个对象作用变量保存在另一个对象中,可以模拟拥有关系。
2)、它是一种将对象或类组合成更复杂的数据结构或构件实现的方法。
3)、在组合中,一个对象可用于调用其他模块中的成员函数,这样一来,无需通过继承就可以实现基本功能的跨模块调用。
总结:
今天和大家分享的是面向对象编程的核心概念:封装,抽象,多态、继承、组合,可以结合代码示例本地去运行着感受这些概念的含义。
Python面向对象编程之继承与多态详解
本文实例讲述了Python面向对象编程之继承与多态。分享给大家供大家参考,具体如下:
Python 类的继承
在OOP(Object Oriented Programming)程序设计中,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)。
我们先来定义一个class Person,表示人,定义属性变量 name 及 sex (姓名和性别);
定义一个方法print_title():当sex是male时,print man;当sex 是female时,print woman。参考如下代码:
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("man")
elif self.sex == "female":
print("woman")
class Child(Person): # Child 继承 Person
pass
May = Child("May","female")
Peter = Person("Peter","male")
print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex) # 子类继承父类方法及属性
May.print_title()
Peter.print_title()
而我们编写 Child 类,完全可以继承 Person 类(Child 就是 Person);使用 class subclass_name(baseclass_name) 来表示继承;
继承有什么好处?最大的好处是子类获得了父类的全部属性及功能。如下 Child 类就可以直接使用父类的 print_title() 方法
实例化Child的时候,子类继承了父类的构造函数,就需要提供父类Person要求的两个属性变量 name 及 sex:
在继承关系中,如果一个实例的数据类型是某个子类,那它也可以被看做是父类(May 既是 Child 又是 Person)。但是,反过来就不行(Peter 仅是 Person,而不是Child)。
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:
isinstance() 及 issubclass()
Python 与其他语言不同点在于,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。
Python 有两个判断继承的函数:isinstance() 用于检查实例类型;issubclass() 用于检查类继承。参见下方示例:
class Person(object):
pass
class Child(Person): # Child 继承 Person
pass
May = Child()
Peter = Person()
print(isinstance(May,Child)) # True
print(isinstance(May,Person)) # True
print(isinstance(Peter,Child)) # False
print(isinstance(Peter,Person)) # True
print(issubclass(Child,Person)) # True
Python 类的多态
在说明多态是什么之前,我们在 Child 类中重写 print_title() 方法:若为male,print boy;若为female,print girl
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("man")
elif self.sex == "female":
print("woman")
class Child(Person): # Child 继承 Person
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("boy")
elif self.sex == "female":
print("girl")
May = Child("May","female")
Peter = Person("Peter","male")
print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex)
May.print_title()
Peter.print_title()
当子类和父类都存在相同的 print_title()方法时,子类的 print_title() 覆盖了父类的 print_title(),在代码运行时,会调用子类的 print_title()
这样,我们就获得了继承的另一个好处:多态。
多态的好处就是,当我们需要传入更多的子类,例如新增 Teenagers、Grownups 等时,我们只需要继承 Person 类型就可以了,而print_title()方法既可以直不重写(即使用Person的),也可以重写一个特有的。这就是多态的意思。调用方只管调用,不管细节,而当我们新增一种Person的子类时,只要确保新方法编写正确,而不用管原来的代码。这就是著名的“开闭”原则:
对扩展开放(Open for extension):允许子类重写方法函数
对修改封闭(Closed for modification):不重写,直接继承父类方法函数
子类重写构造函数
子类可以没有构造函数,表示同父类构造一致;子类也可重写构造函数;现在,我们需要在子类 Child 中新增两个属性变量:mother 和 father,我们可以构造如下(建议子类调用父类的构造方法,参见后续代码):
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
class Child(Person): # Child 继承 Person
def __init__(self,name,sex,mother,father):
self.name = name
self.sex = sex
self.mother = mother
self.father = father
May = Child("May","female","April","June")
print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)
若父类构造函数包含很多属性,子类仅需新增1、2个,会有不少冗余的代码,这边,子类可对父类的构造方法进行调用,参考如下:
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
class Child(Person): # Child 继承 Person
def __init__(self,name,sex,mother,father):
Person.__init__(self,name,sex) # 子类对父类的构造方法的调用
self.mother = mother
self.father = father
May = Child("May","female","April","June")
print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)
多重继承
多重继承的概念应该比较好理解,比如现在需要新建一个类 baby 继承 Child , 可继承父类及父类上层类的属性及方法,优先使用层类近的方法,代码参考如下:
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("man")
elif self.sex == "female":
print("woman")
class Child(Person):
pass
class Baby(Child):
pass
May = Baby("May","female") # 继承上上层父类的属性
print(May.name,May.sex)
May.print_title() # 可使用上上层父类的方法
class Child(Person):
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("boy")
elif self.sex == "female":
print("girl")
class Baby(Child):
pass
May = Baby("May","female")
May.print_title() # 优先使用上层类的方法
类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。
类变量:类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
类有一个名为 __init__() 的特殊方法(构造方法),该方法在类实例化时会自动调用
self:self 代表的是类的实例,代表当前对象的地址,而 self.class 则指向类。
类调用 Car.weight
实例化 car01=Car(5)
实例对象调用 car01.weght
我们在构造类时,Python3默认我们继承了object这个基类,我个人理解object就是个空的类,可以不用管为何要在括号中写上object,这是Python3的特性,在python2中如果你没有写object的话不会默认继承了object这个基类。
同样的我们自己希望继承的父类只需要把objetc改为我们自己定义的类名即可。子类中可以拥有父类中所有的公有属性和方法,但是可以通过在变量名前加下划线使其变为私有,这样子类就不可以访问父类中的成员了。
以下三个公交车类的父类均为客车类,我们可以写一个funcs方法使得每次调用funcs方法时,传入不同的对象以执行不同的func方法,具体实现如下:
主函数 :
可以看到,我将小 汽车 实例化为带有重量为5t的一个具体对象,将客车实例化为带有重量为20t的一个具体对象,将三个公交车实例化为带有重量为15t的一个具体对象.
如上图所示,我每次在调用funcs方法时都传入了一个实例化对象,funcs根据不同的对象执行相应的内部方法。
特征:私有属性与私有方法不能从外部被调用,也不能被子类继承
唯一写法:在属性或方法前面加上__(两个下划线)
我们写一个简单的例子,创建一个类,包含私有方法、私有属性、普通方法、普通属性,并生成一个实例
私有属性和私有方法可以从内部被调用(总不能我写了,但是哪都不让用吧)
我们试试在类里再加入一个新的方法,调用私有方法和属性
可以看到,私有属性和私有方法是可以在类内部被调用的。
举个私有属性应用场景的例子
二。object类
我们试一下
三。多继承
一个子类可以继承多个父类,用逗号隔开
多个父类中有同名方法时,按照继承顺序进行调用
四。多态
当不同的实例,有同名的方法时,我们可以一个函数,传入不同的实例,执行对应的方法。
我们定义一个猫和一个狗的类,两个类中都有'叫'的方法。并各生成一个实例。
定义一个函数,用函数来调用'叫'的方法
这就叫多态。
times函数为例谈谈多态,就像我们看到的那样,times函数中表达式×*y的意义完全取决于x和y的对象类型,同样的函数,在一个实例下执行的是乘法,在另一个实例下执行的却是重复。Python把对某一对象在某种语法下的合理性交给那个对象自身来判断。实际上,*作为一个分派机制,将执行的控制权移交给被处理的对象。
这种依赖类型的行为称为多态,其含义就是一个操作的意义取决于被操作对象的类型。因为Python是动态类型语言,所以多态在Python中随处可见。事实上,在 Python中所有操作都是多态的操作:print、index、*运算符,以及更多。这实际上是有意而为的,并且从很大程度上算作是这门语言简洁性和灵活性的一个表现。例如,函数可以自动地应用到所有类别的对象上。只要对象支持所预期的接口(也称为协议),函数就能处理它们。也就是说,如果传给函数的对象支持预期的方法和表达式运算符,那么它们对函数的逻辑来说就是有着即插即用的兼容性。
即使是简单的times 函数,对任意两个支持*的对象都可以执行,无论它是哪种类型,也不管它是何时编写的。这个函数对于数字来说是有效的(执行乘法),或者一个字符串和一个数字(执行重复),或者任意其他支持扩展接口的兼容对象——甚至是我们尚未编写过的基于类的对象。
第一点:封装
隐藏对象的属性和实现细节,仅对外提供公共访问方式,在Python中用双下线开头的方式将属性设置成私有的。
拥有三个好处:将变化隔离,便于使用,提高复用性,提高安全性。
第二点:继承
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,父类又被称为基类或超类,新建的类称为派生类或子类。即一个派生类继承基类的字段和方法,继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。
第三点:多态
一种事物的多种体现形式,函数的重写其实就是多态的一种体现。Python中,多态指是父类的引用指向子类的对象。
实现多态的步骤:
1. 定义新的子类;
2. 重写对应的父类方法;
3. 使用子类的方法直接处理,不调用父类的方法;
多态的好处:
1. 增加了程序的灵活性;
2. 增加了程序的可扩展性。