Python()- 面向对象三大特性----继承

Posted 2020-10-26 zhou

继承:

继承是一种创建新类的方式，
在python中，新建的类可以继承一个或多个父类(基类或超类)，新建的类是所继承的类的(派生类或子类)

人类和狗 有相同的属性, 提取了一个__init__方法,在这个方法里放一些共有的属性
人类和狗 在相同的方法,提取了一个def func():方法,在这个方法里放一些共有的方法

单继承和多继承

class Par1:
    pass
class Par2:
    pass
class Sub1(Par1):
    pass
class Sub2(Par1,Par2):
    pass
#__base__只查看从左到右的第一个父类,而__bases__查看所有父类
print(Sub1.__bases__)
#(<class \'__main__.Par1\'>,)
print(Sub2.__bases__)
#(<class \'__main__.Par1\'>, <class \'__main__.Par2\'>)
------------------------------------
print(Par1.__base__)
#<class \'object\'>

　　

  如果没有指定基类,python的类默认继承object类,object类是所有类的基类,它提供了一些常见的方法(如__str__)的实现

　

class Par1:
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def __str__(self):
        return self.name
p = Par1(\'kitty\')
print(p)
# kitty

　　

class Foo1:
　　def __init__(self,name):     # self是f对象
　　　　self.name = name
　　def __str__(self):
　　　　return self.name
class Foo2(Foo1):
　　a = 1
f = Foo2(\'kitty\')     #Foo2中没有__init__函数,就去基类去找,然后传入参数
print(f.name)     # kitty

　　

继承与抽象:

世间本来没有人类,只是很多个具体的人对象,后来把所有的人抽象成(划规成)一类,才有了人类的概念
so:   抽象是从下往上
　　继承从上往下

继承与重用性:

继承的目的是为了减少代码的重复性

比如:

　　想创建一个b类, 但是发现b类的属性大部分和a类的相同, 就让b去继承a的属性,节省代码

提示：用已经有的类建立一个新的类，这样就重用了已经有的软件中的一部分设置大部分，大大生了编程工作量，这就是常说的软件重用，不仅可以重用自己的类，也可以继承别人的，比如标准库，来定制新的数据类型，这样就是大大缩短了软件开发周期，对大型软件开发来说，意义重大.

经典类 和 新式类:

python3都是新式类 (新式类默认继承object class Foo(object): == class Foo: )

python2中经典类和新式类共存

• class Foo: 是经典类
• class Foo(object): 是新式类

 

钻石继承:

• 经典类: 深度优先,就是单线走到头,再去其它线
• 新式类: 就是单线走到剩余最后一个父类停止,再去找其它线,最后一条线走到尾

经典类继承顺序:

深度优先

 

 新式类继承顺序:

　　广度优先:

 

如果找到b就去找c c再去找e e在去找f f没有就报错了 因为f找不到d 单线
=====================================================
python2 中: 最原始的加上object,往后的都会继承object
======================================

再来看:

class D:
　　def __init__(self):
　　　　print(\'d\')
class C(D):
　　def __init__(self):
　　　　print(\'c\')
　　　　super().__init__()
class B(D):
　　def __init__(self):
　　　　print(\'b\')
　　　　super().__init__()
class A(B,C):
　　def __init__(self):
　　　　print(\'a\')
　　　　super().__init__()
#mro
a = A()
print(A.mro())
##结果如下:
a
b
c
d
[<class \'__main__.A\'>, <class \'__main__.B\'>, <class \'__main__.C\'>, <class \'__main__.D\'>, <class \'object\'>]
和mro的顺序一样 广度优先 (super只有新式类中有)
在多继承中，super不只是寻找当前类的父类，而是依据mro顺序，
从A节点出发，根据广度优先排序查找下一个类

 

Mixin

在设计类的继承关系时，通常，主线都是单一继承下来的，例如，Ostrich继承自Bird。但是，如果需要“混入”额外的功能，通过多重继承就可以实现，比如，让Ostrich除了继承自Bird外，再同时继承Runnable。这种设计通常称之为Mixin。
为了更好地看出继承关系，我们把Runnable和Flyable改为RunnableMixin和FlyableMixin。类似的，你还可以定义出肉食动物CarnivorousMixin和植食动物HerbivoresMixin，让某个动物同时拥有好几个Mixin：

class Dog(Mammal, RunnableMixin, CarnivorousMixin):
    pass

 

Mixin的目的就是给一个类增加多个功能，这样，在设计类的时候，我们优先考虑通过多重继承来组合多个Mixin的功能，而不是设计多层次的复杂的继承关系。
Python自带的很多库也使用了Mixin。举个例子，Python自带了TCPServer和UDPServer这两类网络服务，而要同时服务多个用户就必须使用多进程或多线程模型，这两种模型由ForkingMixin和ThreadingMixin提供。通过组合，我们就可以创造出合适的服务来。
比如，编写一个多进程模式的TCP服务，定义如下：

class MyTCPServer(TCPServer, ForkingMixin):
    pass

 

编写一个多线程模式的UDP服务，定义如下：

class MyUDPServer(UDPServer, ThreadingMixin):
    pass

 

如果你打算搞一个更先进的协程模型，可以编写一个CoroutineMixin：

class MyTCPServer(TCPServer, CoroutineMixin):
    pass

这样一来，我们不需要复杂而庞大的继承链，只要选择组合不同的类的功能，就可以快速构造出所需的子类。

总结:

由于Python允许使用多重继承，因此，Mixin就是一种常见的设计。只允许单一继承的语言（如Java）不能使用Mixin的设计。

派生

派生:

class A:       # 基类(提取了狗和人的共同属性)
    def __init__(self,name, aggressivity, life_value):     #里面的self是对象
        self.name = name
        self.aggressivity = aggressivity
        self.life_value = life_value
    def eat(self):
        print(\'A  eating\')
class Dog(A):  # 定义一个狗类
    def __init__(self,name, aggressivity, life_value,breed,):   #派生一个__init__方法
        #A.__init__(self,name, aggressivity, life_value)        : 类名.__init__(参数)   
        super().__init__(name, aggressivity, life_value)        #调用基类__init__方法:super().__init__()
        self.breed = breed  # 每一只狗都有自己的品种;
    def bite(self,people):                                  #派生bite方法    父类中没有的属性&方法
        people.life_value -= self.aggressivity
    def eat(self):                          #重新定义eat   (派生)
        A.eat(self)                         #如果想加上父类的方法: A.eat(对象)
        print(\'dog eating\')            
class Person(A):  # 定义一个人类
    def __init__(self,name, aggressivity, life_value,money):    #派生
        super().__init__(name, aggressivity, life_value)        #调用基类__init__方法
        self.money = money
    def attack(self,dog):
        dog.life_value -= self.aggressivity
    def get_weapon(self,weapon_obj):
        if self.money > weapon_obj.price:
            self.money -= weapon_obj.price  # 金老板花钱买武器
            self.weapon = weapon_obj  # 金老板装备打狗棒
            self.aggressivity += weapon_obj.aggr  # 金老板的攻击力增加了
jin = Person(\'jin\',250,250,100)
dog = Dog(\'酷狗\',33,50,\'藏獒\')
print(jin.name)     # jin
print(jin.money)    # 100
print(dog.name)     # 酷狗
print(dog.breed)    # 藏獒
dog.eat()
# A  eating
# dog eating
-------------------
A.eat(dog)      #A  eating          #类名.方法名(对象名)
--------------------------------
super(Dog,dog).eat()    #A  eating      super(类名,对象名)   super在外面用,必须传参数

 

派生方法和属性:
1.在子类中增加父类没有的
2.如果再调用父类的的方法和属性

　　 父类.__init__(self,参数...) ⇒ 指名道姓调用

　　 super()__init__(参数...) 

　　在类外面用super的时候, super(子类名,对象).属性
　　

 

小结:

子类有,用自己的,没有用父类的
子类有,父类有,仍然想用父类的:
经典类: 父类.__init__(self,参数...) 父类.方法名(对象)
新式类: super().__init__(参数...) 父类.方法名(对象)

一般情况下super都满足了
指名道姓调用父类的方法 父类.方法(self) self是子类的对象

 

例题:打印结果

class Foo:
    def __init__(self):     (self是对象,对象自己有func())
        self.func()
    def func(self):
        print(\'父类\')
class Son(Foo):
    def func(self):
        print(\'子类\')
s = Son()
#子类
----------------
print(Son.mro())        新式类才有的查看继承顺序的方法:    print(类名.mro())
[<class \'__main__.Son\'>, <class \'__main__.Foo\'>, <class \'object\'>]

接口类:

接口类:多继承,父类不实现
(模板:都按我的来,这是约定好的)
=================================
格式:

from abc import ABCMeta, abstractmethod
class Foo(metaclass=ABCMeta)
　　@abstractmethod
　　def func(self,money):pass

=============================


# 是规范子类的一个模板，只要接口类中定义的，就应该在子类中必须实现

# 接口类不能被实例化,它只能被继承

# 支持多继承

 

from abc import ABCMeta, abstractmethod


class Payment(metaclass=ABCMeta):  # 模板，接口类               metaclass  元类  先不用深究
    @abstractmethod  # 装饰接口类中方法，     加上这个装饰器，自动检测子类中的方法名
    def pay(self, money): pass

    # def get(self):pass           接口类有,下面子类必须有,如果包含没有@abstractmethod的方法,就不是接口类,而是抽象类


class Apple_Pay(Payment):
    def pay(self, money):
        print(\'您使用苹果支付支付了%s元\' % money)

    def func(self):
        print(\'类自己的方法\')


class Ali_Pay(Payment):
    def pay(self, money):
        print(\'您使用支付宝支付了%s元\' % money)


class WeChat_Pay(Payment):
    def pay(self, money):
        print(\'您使用微信支付了%s元\' % money)


def pay(obj, money):
    return obj.pay(money)  # 这个pay是和类里面的一一对应的


apple = Apple_Pay()
ali = Ali_Pay()
wechat = WeChat_Pay()

pay(apple, 100)  # apple.pay(100)
pay(wechat, 200)

===========

def pay(obj,money):
　　return obj.pay(money) 

类似:
def next(obj):
　　return obj.__next_()

__next__() next() 内置函数

=======================================

接口类: 主动触发异常

class Payment(Payment):
　　def pay(self,money):raise NotImplementedError 
(这个方法有个缺点,子类只有调用那个方法时才会抛错,推荐@abstractmethod,可以在类被实例化后触发它)
..................下面代码省略...........
报错
　　def pay(self,money):raise NotImplementedError
　　NotImplementedError

=========================================

===============

接口的多继承:

接口隔离原则:使用多个专门的接口,而不使用单一的总接口.(客户端不应该依赖那些不需要的接口)

(模板不能放到一个里面)
(接口类鼓励多继承)                           # (抽象类避免多继承)

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python 本来没有接口类, 接口类的@abstractmethod 是借用的 抽象类的模块(装饰器)来实现接口类

接口类概念来自java

 

抽象类:

模板 规范
抽象类可以实现一些子类共有的功能和属性\\抽象类避免多继承

python 没有接口的概念
只能借助抽象类的模块 来实现接口类
---------------------------------------------------------
接口 —— 来自java,但是java没有多继承 , java有个Interface关键字,
---------------------------------------------------------

例子:
文件操作 ：打开文件 关闭文件 写文件 读文件
硬盘操作：打开，关闭，写 读
进程文件：打开 关闭，读 写
都有打开,关闭,读取,写入的功能

from abc import ABCMeta,abstractmethod          #格式参考接口类格式
class Base(metaclass=ABCMeta):
    def __init__(self,filename):                #抽象类可以有__init_(),  接口类不能有   其它的没感觉两个有有啥区别
        self.filename = filename
    @abstractmethod #抽象方法
    def open(self):
        return \'file_handler\'

    @abstractmethod
    def close(self):pass

    @abstractmethod
    def read(self):pass

    @abstractmethod
    def write(self):pass

class File(Base):
    def open(self):pass
    def close(self):pass
    def read(self):pass
    def write(self):pass

　　

抽象类不能被实例化
这个抽象类可以规范子类必须实现抽象类中的抽象方法 (没有强制子类必须有父类的所有方法)

例二: 原博客地址: https://www.cnblogs.com/bjdxy/archive/2012/11/15/2772119.html
由于python 没有抽象类、接口的概念，所以要实现这种功能得abc.py 这个类库,具体方式如下

from abc import ABCMeta, abstractmethod
 
#抽象类
class Headers(object):
    __metaclass__ = ABCMeta

    def __init__(self):
        self.headers = \' \'

    @abstractmethod
    def _getBaiduHeaders(self):pass       

    def __str__(self):
        return str(self.headers)             

    def __repr__(self):
        return repr(self.headers)

#实现类
class BaiduHeaders(Headers):
    def __init__(self, url, username, password):
        self.url = url
        self.headers = self._getBaiduHeaders(username, password)

    def _getBaiduHeaders(self, username, password):
        client = GLOBAL_SUDS_CLIENT.Client(self.url)
        headers = client.factory.create(\'ns0:AuthHeader\')
        headers.username = username
        headers.password = password
        headers.token = _baidu_headers[\'token\']
        return headers

如果子类不实现父类的_getBaiduHeaders方法,则抛出TypeError: Can\'t instantiate abstract class BaiduHeaders with abstract methods  异常

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抽象类和接口类的区别

python的语法角度上来说,是没有区别的,(因为没有接口类的概念,接口类借用抽象类的概念和模块)

小区别:接口类不能实现内部的代码,
抽象类能实现司内部的代码(__init__())

应用场景的不同:
抽象类不鼓励多实现(少继承)
接口类鼓励多实现(多继承)

所以一般情况下,没有法子通过代码上的不同去区分它们,只能通过应用场景去区分它们.(一种思想上的改变)

抽象类的本质还是类，指的是一组类的相似性，包括数据属性（如all_type）和函数属性（如read、write），
而接口只强调函数属性的相似性。
抽象类是一个介于类和接口之间的一个概念，同时具备类和接口的部分特性，可以用来实现归一化设计 

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