Python继承机制及其使用

素颜马尾好姑娘i 2023-10-07 23:07 50阅读 0赞

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Python 类的封装、继承、多态 3 大特性，前面章节已经详细介绍了 Python 类的封装，本节继续讲解 Python 类的继承机制。

继承机制经常用于创建和现有类功能类似的新类，又或是新类只需要在现有类基础上添加一些成员（属性和方法），但又不想直接将现有类代码复制给新类。也就是说，通过使用继承这种机制，可以轻松实现类的重复使用。

举个例子，假设现有一个 Shape 类，该类的 draw() 方法可以在屏幕上画出指定的形状，现在需要创建一个 Form 类，要求此类不但可以在屏幕上画出指定的形状，还可以计算出所画形状的面积。要创建这样的类，笨方法是将 draw() 方法直接复制到新类中，并添加计算面积的方法。实现代码如下所示：

class Shape:
    defdraw(self,content):
    print("画",content)
    class Form:
    defdraw(self,content):
    print("画",content)
    defarea(self):
    #....
    print("此图形的面积为...")

当然还有更简单的方法，就是使用类的继承机制。实现方法为：让 Form 类继承 Shape 类，这样当 Form 类对象调用 draw() 方法时，Python 解释器会先去 Form 中找以 draw 为名的方法，如果找不到，它还会自动去 Shape 类中找。如此，我们只需在 Form 类中添加计算面积的方法即可，示例代码如下：

class Shape:
    defdraw(self,content):
    print("画",content)
    classForm(Shape):
    defarea(self):
    #....
    print("此图形的面积为...")

上面代码中，class Form(Shape) 就表示 Form 继承 Shape。

Python 中，实现继承的类称为子类，被继承的类称为父类（也可称为基类、超类）。因此在上面这个样例中，Form 是子类，Shape 是父类。

子类继承父类时，只需在定义子类时，将父类（可以是多个）放在子类之后的圆括号里即可。语法格式如下：

> class 类名(父类1, 父类2, ...)：  
>  \#类定义部分

> 注意，如果该类没有显式指定继承自哪个类，则默认继承 object 类（object 类是 Python 中所有类的父类，即要么是直接父类，要么是间接父类）。另外，Python 的继承是多继承机制（和 C++ 一样），即一个子类可以同时拥有多个直接父类。

注意，有读者可能还听说过“派生”这个词汇，它和继承是一个意思，只是观察角度不同而已。换句话话，继承是相对子类来说的，即子类继承自父类；而派生是相对于父类来说的，即父类派生出子类。

了解了继承机制的含义和语法之后，下面代码演示了继承机制的用法：

class People:
    defsay(self):
    print("我是一个人，名字是：",self.name)
    class Animal:
    defdisplay(self):
    print("人也是高级动物")
    #同时继承 People 和 Animal 类
    #其同时拥有 name 属性、say() 和 display() 方法
    classPerson(People, Animal):
    pass
    zhangsan =Person()
    zhangsan.name ="张三"
    zhangsan.say()
    zhangsan.display()

运行结果，结果为：

> 我是一个人，名字是： 张三  
> 人也是高级动物

可以看到，虽然 Person 类为空类，但由于其继承自 People 和 Animal 这 2 个类，因此实际上 Person 并不空，它同时拥有这 2 个类所有的属性和方法。

> 没错，子类拥有父类所有的属性和方法，即便该属性或方法是私有（private）的。

### 关于Python的多继承 ###

事实上，大部分面向对象的编程语言，都只支持单继承，即子类有且只能有一个父类。而 Python 却支持多继承（C++也支持多继承）。

和单继承相比，多继承容易让代码逻辑复杂、思路混乱，一直备受争议，中小型项目中较少使用，后来的 Java、C\#、PHP 等干脆取消了多继承。

使用多继承经常需要面临的问题是，多个父类中包含同名的类方法。对于这种情况，Python 的处置措施是：根据子类继承多个父类时这些父类的前后次序决定，即排在前面父类中的类方法会覆盖排在后面父类中的同名类方法。

举个例子：

class People:
    def__init__(self):
            self.name = People
    defsay(self):
    print("People类",self.name)
    
    class Animal:
    def__init__(self):
            self.name = Animal
    defsay(self):
    print("Animal类",self.name)
    #People中的 name 属性和 say() 会遮蔽 Animal 类中的
    classPerson(People, Animal):
    pass
    
    zhangsan =Person()
    zhangsan.name ="张三"
    zhangsan.say()

程序运行结果为：

> People类 张三

可以看到，当 Person 同时继承 People 类和 Animal 类时，People 类在前，因此如果 People 和 Animal 拥有同名的类方法，实际调用的是 People 类中的。

> 虽然 Python 在语法上支持多继承，但逼不得已，建议大家不要使用多继承。

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