继承与组合

【一】什么是继承

  • 继承就是创建新类的一种方式，这个新类可以继承一个或者多个其他类的属性

  • 新的类如果有自己属性，那就叫派生

【二】继承的优点

  • 可以继承父类的所有属性和方法，这样就可以实现代码去重。

【三】继承方式

  • 单继承：继承一个父类的子类

  • 多继承：继承多个父类的子类

例如：

class Student(School):
# 被继承的类叫父类 School
# 新类就叫子类  Student

【四】单继承

class Person(object):
    height = 180
    weight = 60
​
# 继承Person
class Student(Person):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
​
    def tell_me(self):
        print(f"我是{self.name},我的身高是{self.height},我的体重是{self.weight}")
​
​
stu1 = Student("knight")
stu1.tell_me()

【五】多继承

class Person(object):
    height = 180
    weight = 60
​
​
class School(object):
    school_name = '家里蹲'
​
# 继承两个父类，Person和School
class Teacher(Person,School):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
​
    def tell_me(self):
        print(f"我是{self.name},我所在的学校是{self.school_name},我的身高是{self.height},我的体重是{self.weight}")
​
​
tea1 = Teacher("knight")
tea1.tell_me()

【六】查看当前继承的父类状况

# base 只打印一个当前继承的父类，如果当前继承了多个，那么默认打印第一个
# base 打印所有当前继承的父类
​
print(Student.__base__)     # 只继承了一个父类，只能查看到一个父类
print(Teacher.__base__)     # 虽然继承了两个父类，但也只能查看到从左往右第一个父类
​
print(Student.__bases__)    # 只继承了一个父类，可以查看所有继承的父类
print(Teacher.__bases__)    # 继承了两个父类，也可以查看所有继承的父类

【七】经典类和新式类

# 经典类和新式类的区别在于Python版本的不同
# 在 py3 版本之前存在两个概念 ，在之后就没有经典类的概念了，只有新式类
# 【一】什么是经典类
# 在py2中没有显示继承 object 的类或者是该类的子类都是经典类
# 【二】什么是新式类
# 在py2中显示继承 object 的类或者是该类的子类都是新式类
# 在py3之后所有的类默认都是新式类，不写m默认继承 object

【八】继承和抽象

  • 继承是由少变多

  • 抽象是由多变少

# 【1】没有继承和抽象
class Cat(object):
    def speak(self):
        print(f"喵喵叫")
​
    def eat(self):
        print(f"猫可以吃饭")
​
    def drink(self):
        print(f"猫可以喝水")
​
​
class Dog(object):
    def speak(self):
        print(f"汪汪叫")
​
    def eat(self):
        print(f"狗可以吃饭")
​
    def drink(self):
        print(f"狗可以喝水")
​
​
cat_one = Cat()
print(cat_one.speak())
dog_one = Dog()
print(dog_one.speak())
# 【使用抽象和继承】
    # 先抽象
class Animal(object):
    def speak(self):
        print(f"{self.name}可以叫")
    def eat(self):
        print(f"{self.name}可以吃饭")
    def drink(self):
        print(f"{self.name}可以喝水")
​
    # 再继承
class Cat(Animal):
    def __init__(self,name):
        self.name = '猫'+name
​
class Dog(Animal):
    def __init__(self,name):
        self.name = '狗'+name
​
cat_one = Cat(name='小花')
print(cat_one.speak())          # 猫小花可以叫
dog_one = Dog(name='小黑')
print(dog_one.eat())            # 狗小黑可以吃饭

【九】不封装与封装的属性查找顺序

  • 无封装时继承（通过谁实例化得到的对象就优先去谁里面找）

class Foo:
    def f1(self):
        print('Foo.f1')
​
    # 【四】在父类 Foo 里面找到了 f2
    def f2(self):
        # 【五】打印 Foo.f2
        print('Foo.f2')
        # 【六】self.f1
        self.f1()
​
​
class Bar(Foo):
    # 【七】因为是 通过Bar实例化得到的对象，所以 self 就是 Bar
    def f1(self):
        # 【八】打印 Bar.f1
        print('Bar.f1')
    # 【三】Bar里面没有f2，去父类找 Foo
​
​
# 【一】类实例化得到对象
b = Bar()
# 【二】对象调用方法 f2
b.f2()
# Foo.f2
# Bar.f1

  • 有封装时继承(变形之后，就只能在当前自己的类中找)

class Foo:
    def __f1(self):
        print('Foo.f1')

    # 【四】在父类 Foo 里面找到了 f2
    def f2(self):
        # 【五】打印 Foo.f2
        print('Foo.f2')
        # 【六】self.__f1
        # 没有变形时self 是谁就去谁里面找
        # 变形之后，就只能在当前自己的类中找
        self.__f1()


class Bar(Foo):
    def __f1(self):
        # 【八】打印 Bar.f1
        print('Bar.f1')
    # 【三】Bar里面没有f2，去父类找 Foo


# 【一】类实例化得到对象
b = Bar()
# 【二】对象调用方法 f2
b.f2()
# Foo.f2
# Foo.f1
【小总结】

  • 如果属性不封的情况下，谁实例化得到的self 就去谁里面找

  • 如果属性封装的情况下 ，谁实例化得到的self 无效，只能在当前所在的类的名称空间里面找

【十】菱形结构继承顺序

  • 在py2中分为深度优先和广度优先

  • 在py3中只有广度优先

【1】深度优先

  • 深度优先发生在经典类上，当前类内部找不到指定属性时，会向上找

  • 一条线找到黑

【2】广度优先

  • 广度优先发生在新式类上，在当前类内部找不到指定属性时，会向上找

  • 顺序是广度优先

class A(object):
    def test(self):
        print('from A')


class B(A):
    def test(self):
        print('from B')


class C(A):
    def test(self):
        print('from C')


class D(B):
    def test(self):
        print('from D')


class E(C):
    def test(self):
        print('from E')


class F(D, E):
    # def test(self):
    #     print('from F')
    pass


f1 = F()
f1.test()

# 新式类继承顺序:F->D->B->E->C->A
# 经典类继承顺序:F->D->B->A->E->C

  • 只有新式才有这个属性可以查看线性列表，经典类没有这个属性

print(F.__mro__)

【十一】派生

  • 派生是指，子类继承父类，派生出自己的属性与方法，并且重用父类的属性与方法

【1】子类继承父类的属性
class People:
    school = '北大'

    def __init__(self,name,sex,age):
        self.name = name
        self.sex = sex
        self.age = age

class Teacher(People):
    # 派生：派生出自己新的属性，在进行属性查找时，子类的属性会优先于父类被查找到
    def __init__(self,name,sex,age,title):
        self.name = name
        self.sex = sex
        self.age = age
        self.title = title
    def teach(self):
        print('%s is teaching' % self.name)
#
# 只会找自己类中的__init__,并不会自动调用父类中的
obj = Teacher('knight','male',18,'教授')
print(obj.teach(),obj.name,obj.sex,obj.age,obj.title,)
# knight is teaching
# None
# knight male 18 教授
【2】继承方式一
class People:
    school = '清华大学'

    def __init__(self, name, sex, age):
        self.name = name
        self.sex = sex
        self.age = age

class Teacher(People):
    # 派生：派生出自己新的属性，在进行属性查找时，子类的属性会优先于父类被查找到
    def __init__(self,name,sex,age,title):
        # 直接调用 父类 中 的 __init__ 方法
        # 调用的是函数,因而需要传入self
        People.__init__(self,name,sex,age)
        self.title = title

    def teach(self):
        print('%s is teaching' % self.name)


# 只会找自己类中的__init__，并不会自动调用父类的
obj = Teacher('knight','male',18,'叫兽')
print(obj.name,obj.sex,obj.age,obj.title)
【3】继承方式二
# 调用super()会得到一个特殊的对象
# 该对象专门用来引用父类的属性
# 且严格按照MRO规定的顺序向后查找
class People:
    school = '清华大学'

    def __init__(self, name, sex, age):
        self.name = name
        self.sex = sex
        self.age = age


class Teacher(People):
    # 派生 ： 派生出自己新的属性，在进行属性查找时，子类中的属性名会优先于父类被查找
    def __init__(self, name, sex, age, title):
        # 直接调用 父类 中 的 __init__ 方法
        # 调用的是绑定方法，因此会自动传入self,但是需要传入相应的参数
        super().__init__(name, sex, age)
        self.title = title

    def teach(self):
        print('% is teaching' % self.name)


# 只会找自己类中的__init__，并不会自动调用父类的
obj = Teacher('knight', 'male', 18, '叫兽')

print(obj.name, obj.sex, obj.age, obj.title)

【十二】组合

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

    def tell_info(self):
        print(f'当前课程名字 {self.name} 当前课程周期 {self.period} 当前课程价格 {self.price}')


class Date:
    def __init__(self, year, mon, day):
        self.year = year
        self.mon = mon
        self.day = day

    def tell_birth(self):
        print(f'当前生日 {self.year} 年 {self.mon} 月 {self.day} 日')


class People:
    school = '清华大学'

    def __init__(self, name, sex, age,title):
        self.name = name
        self.sex = sex
        self.age = age
        self.title = title
    def tell_school_info(self):
        print(f"{self.name}在{self.school}工作")

# Teacher类基于继承来重用People代码
# 基于组合来重用Date类和Course类的代码
class Teacher(People):
    def __init__(self, name, sex, age, title, year, mon, day):
        super().__init__(name, age, sex,title)
        # 老师有生日
        self.birth = Date(year, mon, day)
        # 老师有课程，可以在实例化后，往该列表添加Course类的对象
        self.courses = []

    def teach(self):
        print(f"老师正在授课{self.name},目前是{self.title}")


python = Course('python', '3mons', 3000)
linux = Course('linux', '2mons', 2000)
teacher1 = Teacher('knight', 'male', 18, 'NB', 2002, 6, 3)

# teacher1有两门课程
teacher1.courses.append(python)
teacher1.courses.append(linux)

# 重用Data类的功能
teacher1.birth.tell_birth()
teacher1.tell_school_info()
teacher1.teach()
# 重用Course类的功能
for obj in teacher1.courses:
    obj.tell_info()
    
# 当前生日 2002 年 6 月 3 日
# knight在清华大学工作
# 老师正在授课knight,目前是NB
# 当前课程名字 python 当前课程周期 3mons 当前课程价格 3000
# 当前课程名字 linux 当前课程周期 2mons 当前课程价格 2000

【十三】组合与继承的区别

  • 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..

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