Python入门——面向对象(2)

上文我们讲完了面向对象的三大特性中的封装，这篇文章中我们继续讲完继承和多态。

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继承

继承，面向对象中的继承和现实生活中的继承相同，即：子可以继承父的内容。

例如：

猫可以：喵喵叫、吃、喝、拉、撒

狗可以：汪汪叫、吃、喝、拉、撒

如果我们要分别为猫和狗创建一个类，那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能，如下所示：

class 猫：

def 喵喵叫(self):
print '喵喵叫'

def 吃(self):
# do something

def 喝(self):
# do something

def 拉(self):
# do something

def 撒(self):
# do something

class 狗：

def 汪汪叫(self):
print '喵喵叫'

def 吃(self):
# do something

def 喝(self):
# do something

def 拉(self):
# do something

def 撒(self):
# do something

伪代码

上述代码不难看出，吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能，而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想，如下实现：

动物：吃、喝、拉、撒

猫：喵喵叫（猫继承动物的功能）

狗：汪汪叫（狗继承动物的功能）

class 动物:

def 吃(self):
# do something

def 喝(self):
# do something

def 拉(self):
# do something

def 撒(self):
# do something

# 在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类
class 猫(动物)：

def 喵喵叫(self):
print '喵喵叫'

# 在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类
class 狗(动物)：

def 汪汪叫(self):
print '喵喵叫'

伪代码

class Animal:

def eat(self):
print "%s 吃 " %self.name

def drink(self):
print "%s 喝 " %self.name

def shit(self):
print "%s 拉 " %self.name

def pee(self):
print "%s 撒 " %self.name

class Cat(Animal):

def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed ＝ '猫'

def cry(self):
print '喵喵叫'

class Dog(Animal):

def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed ＝ '狗'

def cry(self):
print '汪汪叫'

# ######### 执行 #########

c1 = Cat('小白家的小黑猫')
c1.eat()

c2 = Cat('小黑的小白猫')
c2.drink()

d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')
d1.eat()

#代码实例

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所以，对于面向对象的继承来说，其实就是将多个类共有的方法提取到父类中，子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。

注：除了子类和父类的称谓，你可能看到过 派生类 和 基类 ，他们与子类和父类只是叫法不同而已。

学习了继承的写法之后，我们用代码来实现上述阿猫阿狗的功能：

class Animal:

def eat(self):
print "%s 吃 " %self.name

def drink(self):
print "%s 喝 " %self.name

def shit(self):
print "%s 拉 " %self.name

def pee(self):
print "%s 撒 " %self.name

class Cat(Animal):

def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed ＝ '猫'

def cry(self):
print '喵喵叫'

class Dog(Animal):

def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed ＝ '狗'

def cry(self):
print '汪汪叫'

# ######### 执行 #########

c1 = Cat('小白家的小黑猫')
c1.eat()

c2 = Cat('小黑的小白猫')
c2.drink()

d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')
d1.eat()

代码实例

那么问题又来了，多继承呢？

• 是否可以继承多个类
• 如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数，那么那一个会被使用呢？

1、Python的类可以继承多个类，Java和C#中则只能继承一个类

2、Python的类如果继承了多个类，那么其寻找方法的方式有两种，分别是：深度优先和广度优先

下图中B、C类继承D类，A类继承B、C类。

• 当类是经典类时，多继承情况下，会按照深度优先方式查找
• 当类是新式类时，多继承情况下，会按照广度优先方式查找

经典类和新式类，从字面上可以看出一个老一个新，新的必然包含了更多的功能，也是之后推荐的写法，从写法上区分的话，如果 当前类或者父类继承了object类，那么该类便是新式类，否则便是经典类。

#经典类多继承
class D:

def bar(self):
print 'D.bar'

class C(D):

def bar(self):
print 'C.bar'

class B(D):

def bar(self):
print 'B.bar'

class A(B, C):

def bar(self):
print 'A.bar'

a = A()
# 执行bar方法时
# 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中没有，则继续去D类中找，如果D类中没有，则继续去C类中找，如果还是未找到，则报错
# 所以，查找顺序：A --> B --> D --> C
# 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了
a.bar()

#新式类多继承
class D(object):

def bar(self):
print 'D.bar'

class C(D):

def bar(self):
print 'C.bar'

class B(D):

def bar(self):
print 'B.bar'

class A(B, C):

def bar(self):
print 'A.bar'

a = A()
# 执行bar方法时
# 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中没有，则继续去C类中找，如果C类中没有，则继续去D类中找，如果还是未找到，则报错
# 所以，查找顺序：A --> B --> C --> D
# 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了
a.bar()

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经典类：首先去

A类

中查找，如果

A类

中没有，则继续去

B类

中找，如果

B类

中没有，则继续去

D类

中找，如果

D类

中没有，则继续去

C类

中找，如果还是未找到，则报错

新式类：首先去

A类

中查找，如果

A类

中没有，则继续去

B类

中找，如果

B类

中没有，则继续去

C类

中找，如果

C类

中没有，则继续去

D类

中找，如果还是未找到，则报错

注意：在上述查找过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了.

多态

Pyhon不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法，但是原生多态，其Python崇尚“鸭子类型”。

#Python伪代码实现Java或C#的多态
class F1:
pass

class S1(F1):

def show(self):
print 'S1.show'

class S2(F1):

def show(self):
print 'S2.show'

# 由于在Java或C#中定义函数参数时，必须指定参数的类型
# 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法，又可以执行S2对象的show方法，所以，定义了一个S1和S2类的父类
# 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象

def Func(F1 obj):
"""Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""

print obj.show()

s1_obj = S1()
Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj，执行 S1 的show方法，结果：S1.show

s2_obj = S2()
Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj，执行 Ss 的show方法，结果：S2.show

#Python “鸭子类型”
class F1:
pass

class S1(F1):

def show(self):
print 'S1.show'

class S2(F1):

def show(self):
print 'S2.show'

def Func(obj):
print obj.show()

s1_obj = S1()
Func(s1_obj)

s2_obj = S2()
Func(s2_obj)

总结

以上就是本节对于面向对象初级知识的介绍，总结如下：

• 面向对象是一种编程方式，此编程方式的实现是基于对 类 和 对象 的使用
• 类 是一个模板，模板中包装了多个“函数”供使用
• 对象，根据模板创建的实例（即：对象），实例用于调用被包装在类中的函数
• 面向对象三大特性：封装、继承和多态

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