Python基础-继承和多态

继承和多态

在OOP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）。

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...')

假如现在需要编写dog和cat的类，就可直接从Animal中继承得到：

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。Cat和Dog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，Dog和Cat作为它的子类，什么事也没干，就自动拥有了run()方法

dog = Dog()
cat = Cat()

dog.run()
cat.run()
#打印结果
Animal is running...
Animal is running...

当然我们也可以增加自己需要的方法，但是我们的run方法是不是应该显示，Dog is running…和Cat is running…，所以需要做一些修改：

class Dog(Animal):
def run(self):
print('Dog is running...')

class Cat(Animal):
def run(self):
print('Cat is running...')

dog = Dog()
cat = Cat()

dog.run()
cat.run()
#打印结果
Dog is running...
Cat is running...

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。

多态

在python中我们定义一个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：

a = list() # a是list类型
b = Animal() # b是Animal类型
c = Dog() # c是Dog类型

所以不需要对自己定义的class有什么偏见。。。

但是

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

但是我们试一下

isinstance(c, Animal)
True

竟然返回true！废话，狗不是动物吗。

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。

假如有一个函数：

def animal_run(animal):
animal.run()

animal_run(dog)
animal_run(cat)
#打印结果
Dog is running...
Cat is running...

即使是新增一个子类也可以正常带入！

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。

对于一个变量，我们只需要知道它是Animal类型，无需确切地知道它的子类型，就可以放心地调用run()方法，而具体调用的run()方法是作用在Animal、Dog、Cat对象上，由运行时该对象的确切类型决定，这就是多态真正的威力：调用方只管调用，不管细节，而当我们新增一种Animal的子类时，只要确保run()方法编写正确，不用管原来的代码是如何调用的。这就是著名的“开闭”原则：

对扩展开放：允许新增Animal子类；

对修改封闭：不需要修改依赖Animal类型的animal_run()等函数。