Python编程基础19：封装继承与多态

Posted 2022-02-12 howard2005

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Python编程基础19：封装继承与多态相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

零、本讲学习目标

Python是面向对象的编程语言，因为面向对象中所有的实体都是以对象为基本单位的，以宏观世界的实体来映射到计算机世界中，每个对象有它自己的属性和自己的行为，我们用类来将这些属性和行为封装到一起，当它实例化出来一个对象的时候，我们可以说这个对象具有这些属性性和行为。
对象的数据封装特性彻底消除了传统结构方法中数据与操作分离所带来的种种问题，提高了程序的可复用性和可维护性，降低了程序员保持数据与操作内容的负担。
对象的数据封装特性还可以把对象的私有数据和公共数据分离开，保护了私有数据，减少了可能的模块间干扰，达到降低程序复杂性、提高可控性的目的。

上述案例将年龄赋值为一个负数-18，在语法上不会有任何问题，因此程序可以正常运行，但在现实生活中明显是不合理的，一般而言，年龄应该是某个范围内的正整数，比如[1, 120]内的某一个整数值。

为了避免出现上述不合理的问题，在设计一个Python类时，应该对成员变量的访问作出一些限定，不允许外界随意访问，这就需要实现类的封装。

类的封装，是指将对象的状态信息隐藏在对象内部，不允许外部程序直接访问对象的内部信息，而是通过该类所提供的方法来实现对内部信息的操作访问。

在定义一个类时，把属性定义为私有属性，即在属性名的前面加上两个下划线，私有属性只能在它所在类中被访问，如果外界想要访问私有属性，需要提供方法来访问，其中包括用于获取属性值的get_xxx()方法（简称getter）和设置属性值的set_xxx()方法（简称setter）。

在现实生活中，继承一般指的是子女继承父辈的财产。在程序中，继承描述的是事物之间的所属关系。
有了继承机制，就可区分父类和子类，被继承的那个类叫做父类（超类或基类），继承的那个类叫做子类（派生类）。子类可以继承父类所有的非私有属性与方法，还可以继续添加新的属性和方法，正如俗话所说的：青出于蓝而胜于蓝。

如上图所示，狗、猫和鸟都属于动物，程序中便可以描述为狗、猫和鸟继承自动物；同理，哈士奇和金毛犬继承自狗，波斯猫和折耳猫继承自猫，而孔雀和乌鸦继承自鸟。

在Python中，类的继承是指在一个现有类的基础上去构建一个新的类，构建出来的新类被称作子类，现有类被称作父类或基类，子类会自动拥有父类所有可继承的属性和方法。

class 子类名(父类名)：

class B(A)：
class A(object)：

如果一个类不是由自定义类派生出来，那么默认就是object类派生出来的，object类是一切Python类的顶级父类，就像在Java里，Object类是一切Java类的顶级父类。

编写程序 - 演示单继承.py
说明：Dog子类继承了Animal类全部非私有成员：move()、eat()和speak()，重写了eat()方法，添加了一个新的方法play()。
重写父类方法和调用父类方法：在继承关系中，子类会自动拥有父类定义的方法，但是有时子类想要按照自己的方式实现方法，即对父类中继承来的方法进行重写，使得子类中的方法覆盖掉跟父类同名的方法。需要注意的是，在子类中重写的方法要和父类被重写的方法具有相同的方法名和参数列表。
运行程序，查看结果

在Python中，类的继承是指在多个现有类的基础上去构建一个新的类，构建出来的新类被称作子类，现有类被称作父类或基类，子类会自动拥有全部父类所有可继承的属性和方法。

class 子类名(父类1，父类2…)：

编写程序 - 演示多继承.py
运行程序，查看结果
说明：飞鱼类有两个父类（Volador(Bird, Fish)），两个父类共有呼吸方法，飞鱼对象继承的是第一个父类（鸟类）的呼吸方法，因此，输出结果是“鸟儿[欢欢]在自由呼吸”。如果飞鱼类的两个父类交换顺序，Volador(Fish, Bird)，输出结果就会是“鱼儿[欢欢]在自由呼吸”。