python基礎:class類繼承

面向對象的編程帶來的主要好處之一是代碼的重用，實現各種重用的方法之一是通過繼承機制。繼承完全可以理解成類之間的父類和子類型關系。

繼承概念：繼承是類與類的一種關系，是一種子類與父類的關系，即爸爸與兒子，爸爸生個兒子，兒子繼承爸爸的屬性和方法。

如貓類，貓是動物；貓類繼承於動物類，動物類為父類也是所有動物的基類；貓類是動物類的子類，也是動物類的派生類。

Python有單繼承與多繼承。單繼承即子類繼承於一個類，多繼承即子類繼承於多個類，多繼承會比較少遇到，本章節主要講單繼承。

什么時候使用繼承：假如我需要定義幾個類，而類與類之間有一些公共的屬性和方法，這時我就可以把相同的屬性和方法作為基類的成員，而特殊的方法及屬性則在本類中定義。這樣子類只需要繼承基類（父類），子類就可以訪問到基類（父類）的屬性和方法了，它提高了代碼的可擴展性和重用行。

如：貓，狗 都屬於動物，它們行為相似性高，都會叫，會吃，會喝，會拉，會撒嬌。

一、Python類的繼承

如下定義一個動物類animal為基類,他的基本兩個實例屬性name和age\一個方法call

class Animal(object):  #  python3中所有類都可以繼承於object基類
   def __init__(self, name, age):
       self.name = name
       self.age = age

   def call(self):
       print(self.name, '會叫')

######
# 現在我們需要定義一個Cat 貓類繼承於Animal，貓類比動物類多一個sex屬性。 
######
class Cat(Animal):
   def __init__(self,name,age,sex):
       super(Cat, self).__init__(name,age)  # 不要忘記從Animal類引入屬性
       self.sex=sex

if __name__ == '__main__':  # 單模塊被引用時下面代碼不會受影響，用於調試
   c = Cat('喵喵', 2, '男')  #  Cat繼承了父類Animal的屬性
   c.call()  # 輸出 喵喵 會叫 ，Cat繼承了父類Animal的方法 

注意：一定要用 super(Cat, self).__init__(name,age) 去初始化父類，否則，繼承自 Animal的 Cat子類將沒有 name和age兩個屬性。
函數super(Cat, self)將返回當前類繼承的父類，即 Animal，然后調用__init__()方法，注意self參數已在super()中傳入，在__init__()中將隱式傳遞，不能再寫出self

二、Python 對子類方法的重構

上面例子中 Animal 的子類 Cat 繼承了父類的屬性和方法，但是我們貓類 Cat 有自己的叫聲 '喵喵' ，這時我們可以對父類的 Call() 方法進行重構。如下：

class Cat(Animal):
   def __init__(self, name, age, sex):
       super(Cat, self).__init__(name,age)
       self.sex = sex

   def call(self):
       print(self.name,'會“喵喵”叫')

if __name__ == '__main__':
   c = Cat('喵喵', 2, '男')
   c.call()  # 輸出：喵喵 會“喵喵”叫

類方法的調用順序，當我們在子類中重構父類的方法后，Cat子類的實例先會在自己的類 Cat 中查找該方法，當找不到該方法時才會去父類 Animal 中查找對應的方法。

三、Python中子類與父類的關系

class Animal(object):
   pass

class Cat(Animal):
   pass

A= Animal()
C = Cat()

子類與父類的關系是 “is” 的關系，如上 Cat 繼承於 Animal 類，我們可以說：

“A”是 Animal 類的實例，但，“A”不是 Cat 類的實例。

“C”是 Animal 類的實例，“C”也是 Cat 類的實例。

判斷對象之間的關系，我們可以通過 isinstance (變量,類型) 來進行判斷：

print('"A" IS Animal?', isinstance(A, Animal)) print('"A" IS Cat?', isinstance(A, Cat)) print('"C" IS Animal?', isinstance(C, Animal)) print('"C" IS Cat?', isinstance(C, Cat))

輸出結果：

"A" IS Animal? True
"A" IS Cat? False
"C" IS Animal? True
"C" IS Cat? True

拓展：isinstance() 判斷變量類型

函數 isinstance() 不止可以用在我們自定義的類，也可以判斷一個變量的類型，如判斷數據類型是否為 int、str、list、dict 等。

print(isinstance(100, int)) print(isinstance('100', int)) print(isinstance(100, str)) print(isinstance('100', str))

輸出：

True
False
False
True

四、python 中多態

類具有繼承關系，並且子類類型可以向上轉型看做父類類型，如果我們從 Animal 派生出 Cat和 Dog，並都寫了一個 call() 方法，如下示例：

class Animal(object):  
   def __init__(self, name, age):
       self.name = name
       self.age = age
   def call(self):
       print(self.name, '會叫')

class Cat(Animal):
   def __init__(self, name, age, sex):
       super(Cat, self).__init__(name, age)
       self.sex = sex

   def call(self):
       print(self.name, '會“喵喵”叫')

class Dog(Animal):
   def __init__(self, name, age, sex):
       super(Dog, self).__init__(name, age)
       self.sex = sex
   def call(self):
       print(self.name, '會“汪汪”叫')

我們定義一個 do 函數，接收一個變量 ‘all’,如下：

def do(all):
   all.call()

A = Animal('小黑',4)
C = Cat('喵喵', 2, '男')
D = Dog('旺財', 5, '女')

for x in (A,C,D):
   do(x)
小黑 會叫
喵喵 會“喵喵”叫
旺財 會“汪汪”叫

小知識：多態

這種行為稱為多態。也就是說，方法調用將作用在 all 的實際類型上。C 是 Cat 類型，它實際上擁有自己的 call() 方法以及從 Animal 繼承的 call 方法，但調用 C .call() 總是先查找它自身的定義，如果沒有定義，則順着繼承鏈向上查找，直到在某個父類中找到為止。

傳遞給函數 do(all) 的參數 all 不一定是 Animal 或 Animal 的子類型。任何數據類型的實例都可以，只要它有一個 call() 的方法即可。其他類不繼承於 Animal，具備 call 方法也可以使用 do 函數。這就是動態語言，動態語言調用實例方法，不檢查類型，只要方法存在，參數正確，就可以調用。

五、Python類繼承 注意事項：

• 在繼承中基類的構造方法（__init__()方法）不會被自動調用，它需要在其派生類的構造方法中親自專門調用。
• 在調用基類的方法時，需要加上基類的類名前綴，且需要帶上self參數變量。而在類中調用普通函數時並不需要帶上self參數
• Python 總是首先查找對應類的方法，如果它不能在派生類中找到對應的方法，它才開始到基類中逐個查找。（先在本類中查找調用的方法，找不到才去基類中找）