这两个知识点属于类中较高阶的操作,让用类写成的代码更容易复用、拓展和维护。
可以这么说:类能成为面向对象编程的主要工具,帮助Python在编程世界打下一片疆土,很大程度上是基于它的继承和定制。
此处不会讲得太过艰深,有个基本的了解便足够,等遇到了实际项目需求再深入研究,这样的效率会更高。
【类的继承和定制是什么?】
我们也可以用一句话,让计算机知道:A类属于B类,自然也拥有了B类的所有属性和方法。这句话在编程里就是:A类继承了B类。
在Python中,我们的习惯表述是:A类是B类的子类,而B类是A类的父类(或超类)。
所以,类的继承,让子类拥有了父类拥有的所有属性和方法。如此,不用白手起家(从头写代码),直接一夜暴富(代码的复用)。
子类可以在继承的基础上进行个性化的定制,包括:(1)创建新属性、新方法;(2)修改继承到的属性或方法。
简而言之:类的定制,不仅可以让子类拥有新的功能,还能让它有权修改继承到的代码。
所以,当我们谈定制时,已经包含了继承。毕竟,类的定制的前提是继承,而定制的加入让类的继承不仅仅只是单纯的复制而已。
【类的继承,要怎么写?】
【继承的基础语法】
而子类继承的属性和方法,也会传递给子类创建的实例。
实例yewen(叶问)是Cantonese(广东人)这个类创建的实例,却拥有Chinese才有的属性和方法。
不过,很多类在创建时也不带括号,如class Chinese:。这意味着它们没有父类吗?
并不。实际上,class Chinese:在运行时相当于class Chinese(object):。而object,是所有类的父类,我们将其称为根类(可理解为类的始祖)。
我们可以用一个函数来验证这一点:函数isinstance(),可以用来判断某个实例是否属于某个类。
具体用法是输入两个参数(第一个是实例,第二个是类或类组成的元组),输出是布尔值(True 或 False)。
所以,在类的继承中,不仅子类属于父类,子类所创建的实例实际上也同时属于父类。
理论上,父类可以被无限个子类所继承(这一点好比类的属性方法可以传递给无限个实例)。
【类的继承之多层继承】
继承不仅可以发生在两个层级之间(即父类-子类),还可以有父类的父类、父类的父类的父类……
结论:子类创建的实例可调用所有层级父类的属性和方法。
多层继承,属于继承的深度拓展。而下面要讲的多重继承,则是继承的宽度拓展。
【类的继承之多重继承】
一个类,可以同时继承多个类,语法为class A(B,C,D):。括号里的顺序是有讲究的。和子类更相关的父类会放在更左侧。
子类在调用属性和方法时,会先在左侧的父类中找,找不到才会去右侧的父类找。(可理解为“就近原则”)
多层继承和多重继承的结合,让继承的类拥有更多的属性和方法,且能更灵活地调用。进而,继承的力量也得以放大了很多倍。
【练习】
尝试用代码完成下面的继承关系,按照下图类名和属性创建5个类,并打印出C4类的实例的属性name和num。
可以发现就近原则中的一个细节:多重继承中,若某父类还有父类的话,会先继续往上找到顶。例如代码中的CC.name调用的是C2的父类C0的值而非 C3。
【类的定制,要怎么写?】
【定制,可以新增代码】
【定制,也可重写代码】
重写代码,是在子类中,对父类代码的修改。
举个例子:已知中国的陆地面积,也知道广东的陆地面积占比为1.88%。那么,两个类的方法可以写成这样:
不过,这个其实是不好的示范。虽然目的达成了,但直接重写并不优雅(有点类似洗去了旧方法,然后补上新方法),这样对代码的维护很不友好。
想一想:假设有34个子类需定制这个方法,都是直接重写。那么,假设父类的方法改变,如说法改为“我们脚下的大地的面积有960万平方公里”。那么,就需要将所有子类的代码中的说法也改变。
子类继承父类方法的操作是在def语句后接父类.方法(参数),如上述代码的第八、九行。
这样一来,父类方法land_area中的说法改变,子类也不用去动,因为子类直接继承了父类的方法。只不过,在继承的基础上,通过参数的调整完成了定制。
而参数的调整,可以增加参数(如 rate),也可以改变参数的默认值,如下:
【练习】
下面,请你通过参数默认值的改变,完成子类的定制,让程序的运行结果为“雷猴!欢迎来到广东。”
【知识点回顾】
【课后练习】
练习要求:
每个人都有好几个不同的身份,且不同身份都附带一些特定的特征(属性)和行为(方法)。
例如,有这样一群人:在学校时被归在老师,脸是严肃的;亲子关系中(parenthood)则被归到父亲,脸是甜蜜的。
下面,我们就以这群人为例,探索类属性在类的继承和定制中的传递和改变。
首先,我们需要创建两个类,并为它们添加属性。
请你创建两个子类,同时继承已有的两个类(注:多重继承);
然后,在其中选个子类进行定制:将 face 属性的值改变为'gentle';
再者,创建实例 time3、time4,以调用子类的 face 属性。