Python面向对象编程之继承与多态详解

Posted 2023-05-15

Python面向对象编程之继承与多态详解本文实例讲述了Python面向对象编程之继承与多态。分享给大家供大家参考，具体如下：Python 类的继承在

参考技术A Python面向对象编程之继承与多态详解
本文实例讲述了Python面向对象编程之继承与多态。分享给大家供大家参考，具体如下：
Python 类的继承
在OOP（Object Oriented Programming）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）。
我们先来定义一个class Person，表示人，定义属性变量 name 及 sex （姓名和性别）；
定义一个方法print_title()：当sex是male时，print man；当sex 是female时，print woman。参考如下代码：
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("man")
elif self.sex == "female":
print("woman")
class Child(Person): # Child 继承 Person
pass
May = Child("May","female")
Peter = Person("Peter","male")
print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex) # 子类继承父类方法及属性
May.print_title()
Peter.print_title()

而我们编写 Child 类，完全可以继承 Person 类（Child 就是 Person）；使用 class subclass_name(baseclass_name) 来表示继承；

继承有什么好处？最大的好处是子类获得了父类的全部属性及功能。如下 Child 类就可以直接使用父类的 print_title() 方法

实例化Child的时候，子类继承了父类的构造函数，就需要提供父类Person要求的两个属性变量 name 及 sex：

在继承关系中，如果一个实例的数据类型是某个子类，那它也可以被看做是父类（May 既是 Child 又是 Person）。但是，反过来就不行（Peter 仅是 Person，而不是Child）。

继承还可以一级一级地继承下来，就好比从爷爷到爸爸、再到儿子这样的关系。而任何类，最终都可以追溯到根类object，这些继承关系看上去就像一颗倒着的树。比如如下的继承树：

isinstance() 及 issubclass()

Python 与其他语言不同点在于，当我们定义一个 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。

Python 有两个判断继承的函数：isinstance() 用于检查实例类型；issubclass() 用于检查类继承。参见下方示例：

class Person(object):
pass
class Child(Person): # Child 继承 Person
pass
May = Child()
Peter = Person()
print(isinstance(May,Child)) # True
print(isinstance(May,Person)) # True
print(isinstance(Peter,Child)) # False
print(isinstance(Peter,Person)) # True
print(issubclass(Child,Person)) # True

Python 类的多态

在说明多态是什么之前，我们在 Child 类中重写 print_title() 方法：若为male，print boy；若为female，print girl
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("man")
elif self.sex == "female":
print("woman")
class Child(Person): # Child 继承 Person
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("boy")
elif self.sex == "female":
print("girl")
May = Child("May","female")
Peter = Person("Peter","male")
print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex)
May.print_title()
Peter.print_title()

当子类和父类都存在相同的 print_title()方法时，子类的 print_title() 覆盖了父类的 print_title()，在代码运行时，会调用子类的 print_title()

这样，我们就获得了继承的另一个好处：多态。

多态的好处就是，当我们需要传入更多的子类，例如新增 Teenagers、Grownups 等时，我们只需要继承 Person 类型就可以了，而print_title()方法既可以直不重写（即使用Person的），也可以重写一个特有的。这就是多态的意思。调用方只管调用，不管细节，而当我们新增一种Person的子类时，只要确保新方法编写正确，而不用管原来的代码。这就是著名的“开闭”原则：

对扩展开放（Open for extension）：允许子类重写方法函数

对修改封闭（Closed for modification）：不重写，直接继承父类方法函数

子类重写构造函数

子类可以没有构造函数，表示同父类构造一致；子类也可重写构造函数；现在，我们需要在子类 Child 中新增两个属性变量：mother 和 father，我们可以构造如下（建议子类调用父类的构造方法，参见后续代码）：
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
class Child(Person): # Child 继承 Person
def __init__(self,name,sex,mother,father):
self.name = name
self.sex = sex
self.mother = mother
self.father = father
May = Child("May","female","April","June")
print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)

若父类构造函数包含很多属性，子类仅需新增1、2个，会有不少冗余的代码，这边，子类可对父类的构造方法进行调用，参考如下：
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
class Child(Person): # Child 继承 Person
def __init__(self,name,sex,mother,father):
Person.__init__(self,name,sex) # 子类对父类的构造方法的调用
self.mother = mother
self.father = father
May = Child("May","female","April","June")
print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)

多重继承

多重继承的概念应该比较好理解，比如现在需要新建一个类 baby 继承 Child ， 可继承父类及父类上层类的属性及方法，优先使用层类近的方法，代码参考如下：
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("man")
elif self.sex == "female":
print("woman")
class Child(Person):
pass
class Baby(Child):
pass
May = Baby("May","female") # 继承上上层父类的属性
print(May.name,May.sex)
May.print_title() # 可使用上上层父类的方法
class Child(Person):
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("boy")
elif self.sex == "female":
print("girl")
class Baby(Child):
pass
May = Baby("May","female")
May.print_title() # 优先使用上层类的方法

PHP面向对象详解：继承封装与多态

首先，在解释面向对象之前先解释下什么是面向对象？

[面向对象]
1、什么是类？
 具有相同属性(特征)和方法(行为)的一系列个体的集合，类是一个抽象的概念
2、什么是对象？
从类中拿到的具有具体属性值得个体，称为对象，对象是一个具体的个体

所以，面向对象即我们专注对象来处理问题，通过从一个个具有属性和功能的类中拿到对象来处理问题。

下面我们再来细说下面向对象的三大特征：继承/封装/多态

一、继承

在PHP中我们主要通关Extends关键字来实现继承   ->class Student extends Person{}

下面是几个比较重要的注意事项：

①子类只能继承父类的非私有属性。
②子类继承父类后，相当于将父类的属性和方法copy到子类，可以直接使用$this调用该属性;
③PHP只能单继承，不支持一个类继承多个类。但是一个类可以进行多层继承（即A继承于B，而C又继承于A，C通过A间接继承了B）

二、封装

类实现封装是为了不让外面的类随意的修改一个类的成员变量，所以在定义一个类的成员的时候，我们使用private关键字设置这个成员的访问权限

只能被这个类的其他成员方法调用，而不能被其他类中的方法调用，即通过本类中提供的方法来访问本类中的私有属性。

①所以在该类中我们会提供一个访问私有属性的方法

②然后我们一般会定义两个方法来实现对一个变量的操作，即：get()与set()方法。

代码示例如下：

class Person{
        private $name;
        private $age;
        
        public function __construct($name,$age){
            $this->name = $name;
            $this->age = $age;
        }
        function setAge($age){
            if($age>=0&&$age<=120){
                $this->age = $age;
            }else{
                error_log("年龄设置有误！");
            }
        }
        
        function getAge(){
            return $this->age;
        }
        public function say(){
            echo "我叫{$this->name},我今年{$this->age}岁了";
        }
        
        function __get($name){
            switch ($name) {
                case ‘name‘:
                    return $this ->$name."这是读取时加的文字";                    
                case ‘age‘:
                    return "0".$this ->$name;
                default:
                    return $this ->$name;                    
            }
            
        }
        function __set($key,$value){
            
            if($key=="name"){
                $this->$key = $value."这是设置时加的文字<br>";
            }else{
                $this->$key = $value;
            }
        }
        function __isset($name){
            return isset($this->$name);
        }
        
        function __unset($name){
            if($name=="age"){
                return;
            }
             unset($this->$name);
        }
    }
 
$zhangsan = new Person("zhangsan",14);
$zhangsan->setAge(12);
echo $zhangsan->getAge()."<br>";
var_dump(isset($zhangsan->name));
unset($zhangsan->age);
echo $zhangsan->age;

三、多态

什么是多态？

一个类，被多个子类继承，如果这个类的某个方法，在多个子类中，表现出不同的功能，我们称这种行为为多态。(同一个类的不同子类表现出不同的形态)

那么我们如何来实现多态呢？

子类继承父类 ->子类重写父类方法 ->父类引用指向子类对象

abstract class Person{        注：父类使用abstract关键字修饰
abstract function say();
}

class Chinese extends Person{    注：子类重写父类方法
function say(){
echo "我是中国人<br>";
}
}
class English extends Person{    注：子类重写父类方法
function say(){
echo "我是英国人";
}
}

$zhangsan = new Chinese();
$zhangsan->say();
$z = new English();
$z->say();
Person $p = new Chinese();   注：父类引用指向子类对象

上述代码中，两个子类都是继承自同一父类，但因为都重写了父类的方法,表现出了不同的形态

 

 

* 四、单例设计模式

单例模式也叫单态模式
可以保证一个类只能有一个对象实例
实现要点：
①构造函数私有化，不允许使用new关键字创建对象。
②对外提供获取对象的方法，在方法中判断对象是否为空，如果为空则创建对象并返回，如果不为空则直接返回
③实例对象的属性以及获取对象的方法必须都是静态的。
④之后，创建对象只能使用我们提供的静态方法。

示例代码如下：

class Singleton{
static public $Single = null;
private function __construct(){}
static function getSingle(){
if(!self::$Single){
self::$Single = new Singleton();//self代指类名 new Singleton()和newself()是完全一样的
}

return self::$Single;
}

function __destruct(){
echo "我被销毁了<br>";
}
} 
$s1 = Singleton::getSingle();
$s1 = Singleton::getSingle();
$s1 = Singleton::getSingle();