面向对象02 继承

Posted 2021-12-31 lianzibing

• 继承 ：解决代码的重复

  #继承语法 class 子类名(父类名):pass
  class A:
      pass
  class B(A):
      pass
  
  # A 父类 基类 超类
  # B子类 派生类

  • 子类可以使用父类中的 ： 方法和静态变量

    class Animal:
        def __init__(self,name):
            self.name = name
        def eat(self):
            print('%s is eating'%self.name)
        def drink(self):
            print('%s is drinking'%self.name)
        def sleep(self):
            print('%s is sleeping'%self.name)
    class Cat(Animal):
        def climb_tree(self):
            print('%s is climbing'%self.name)
    
    class Dog(Animal):
        def house_keep(self):
            print('%s house keeping'%self.name)
    
    小白 = Cat('小白')
        # 先开辟空间,空间里有一个类指针-->指向Cat
        # 调用init,对象在自己的空间中找init没找到,到Cat类中找init也没找到,
        # 找父类Animal中的init
    小白.eat()#小白 is eating
    小白.climb_tree()#小白 is climbing
    小黑 = Dog('小黑')
    小黑.eat()#小黑 is eating

  • 当子类和父类的方法重名的时候,我们只使用子类的方法,而不会去调用父类的方法了

    class Animal:
        def __init__(self,name):
            self.name = name
        def eat(self):
            print('%s is eating'%self.name)
        def drink(self):
            print('%s is drinking'%self.name)
        def sleep(self):
            print('%s is sleeping'%self.name)
    
    class Cat(Animal):
        def eat(self):
            print('%s吃猫粮'%self.name)
    
        def climb_tree(self):
            print('%s is climbing'%self.name)
    
    小白 = Cat('小白')
    小白.eat()#小白吃猫粮

  • 子类想要调用父类的方法的同时还想执行自己的同名方法

    • 在子类的方法中调用父类的方法 :父类名.方法名(self)

      class Animal:
          def __init__(self,name,food):
              self.name = name
              self.food = food
              self.blood = 100
              self.waise = 100
          def eat(self):
              print('%s is eating %s'%(self.name,self.food))
          def drink(self):
              print('%s is drinking'%self.name)
          def sleep(self):
              print('%s is sleeping'%self.name)
      
      class Cat(Animal):
          def eat(self):
              self.blood += 100
              Animal.eat(self)
          def climb_tree(self):
              print('%s is climbing'%self.name)
              self.drink()
      
      class Dog(Animal):
          def eat(self):
              self.waise += 100
              Animal.eat(self)
          def house_keep(self):
              print('%s is keeping the house'%self.name)
      小白 = Cat('小白','猫粮')
      小黑 = Dog('小黑','狗粮')
      小白.eat()#小白 is eating 猫粮
      小黑.eat()#小黑 is eating 狗粮
      print(小白.__dict__)#'name': '小白', 'food': '猫粮', 'blood': 200, 'waise': 100
      print(小黑.__dict__)#'name': '小黑', 'food': '狗粮', 'blood': 100, 'waise': 200
      
      #父类和子类方法的选择:
      # 子类的对象,如果去调用方法
      # 永远优先调用自己的
          # 如果自己有 用自己的
          # 自己没有 用父类的
          # 如果自己有 还想用父类的 : 直接在子类方法中调父类的方法 父类名.方法名(self)

• 单继承

  # 单继承
  # 调子类的 : 子类自己有的时候
  # 调父类的 : 子类自己没有的时候
  # 调子类和父类的 :子类父类都有,在子类中调用父类的
  class D:
      def func(self):
          print('in D')
  class C(D):pass
  class A(C):
      def func(self):
          print('in A')
  class B(A):pass
  B().func()

• 多继承

  • 有一些语言不支持多继承 比如 java
  • python语言的特点 : 可以在面向对象中支持多继承

  # 多继承
  # 一个类有多个父类,在调用父类方法的时候,按照继承顺序,先继承的就先寻找
  class D:
      def func(self):
          print('in D')
  class C(D):pass
  class A(C):
      def func(self):
          print('in A')
  class B(A):pass
  B().func()

• object类 类祖宗

  • 所有在python3当中的类都是继承object类的

    class A:pass
    print(A.__bases__)#(<class 'object'>,)
    class C:pass
    class B(A,C):pass
    print(B.__bases__)#(<class '__main__.A'>, <class '__main__.C'>)只能找到父类 不能找到父类的父类

• 绑定方法和普通的函数

  from types import FunctionType,MethodType
  # FunctionType : 函数
  # MethodType : 方法
  class A:
      def func(self):
          print('in func')
  
  print(A.func)  # 函数 #<function A.func at 0x000002841C479488>
  a = A()
  print(a.func)  # 方法 #<bound method A.func of <__main__.A object at 0x000002841C308240>>
  print(isinstance(a.func,FunctionType))#False
  print(isinstance(a.func,MethodType))#True
  print(isinstance(A.func,FunctionType))#True
  print(isinstance(A.func,MethodType))#False
  
  #类.func是函数
  #对象.func是方法

• pickel 可以序列化对象

  • 前提py文件里有对象的类

    class Course:
        def __init__(self,name,period,price):
            self.name = name
            self.period = period
            self.price = price
    
    python = Course('python','6 moneth',21800)
    linux = Course('linux','5 moneth',19800)
    go = Course('go','4 moneth',12800)
    import  pickle
    with open('pickle_file','ab') as f:
        pickle.dump(linux,f)
        pickle.dump(go,f)
    with open('pickle_file','rb') as f:
        while True:
            try:
                obj = pickle.load(f)
                print(obj.name,obj.period)
            except EOFError:
                break
    

    继承进阶

类 的继承

多继承

• 只要继承object类就是新式类
• 不继承object类的都是经典类

在python3中 所有的类都继承object类，都是新式类

在python2中 不继承object的类都是经典类，继承object类的就是新式类了

经典类：在py3中不存是，在py2中不主动继承object的类

在py2中
class A:pass   #经典类
class B(object):pass#新式类

在py3中
class A：  #pass #新式类
class B(object):pass #新式类

在单继承方面（无论是新式类还是经典类都是一样的）

class A:
    def func(self):pass
class B(A):
    def func(self):pass
class C(B):
    def func(self):pass
class D(c):
    def func(self):pass
d = D()

寻找某一个方法的顺序：D->C->B->A
越往父类走，是深度

多继承

class A:
    def func(self):
        print('A')
class B(A):
    def func(self):
        print('B')
class C(A):
    def func(Self):
        print(C)
class D(B,C):
    def func(self):
        print('B')
print(D.mro()) #只在新式类中有，经典类没有
d = D()
d.func()
在走到一个点，下一个点既可以深度走，也可以从广度走的时候，总是先走广度，再走深度，广度优先
在经典类总，都是深度优先，总是在一条路走不通之后再换一条路，走过的点不会再走了

C3算法

算法内容：

1. 如果是单继承 那么总是按照从子类->父类的顺序来计算查找顺序
2. 如果是多继承 需要按照自己本类，父类1的继承顺序，父类2的继承顺序
3. merge的规则：如果一个类出现在从左到右所有顺序的最左侧，并没有在其他位置出现，那么先提出了作为继承顺序中的一个 或 一个类出现在从左到右顺序的最左侧，并没有在其他顺序出现那么先提出了作为继承顺序中的第一个
4. 如果从左到右第一个顺序中的第一个类出现在后面且不是第一个，那么不能提取，顺序向后继续找其他顺序中父类上述条件的类

• super — 是按照mro顺序来寻找当前类的下一个父类的 （与mro方法的关系）

1. 在python3中不需要传参数，自动就帮我们寻找当前类的mro顺序的下一个类中的同名方法

2. 在python2中的新式类中，需要我们主动传递参数 super（子类的名字和子类的对象）.函数名()，这样才能够帮我们调用到这个子类的mre顺序的下一个类中的方法

   在python2中的经典类中，并不支持使用super来找下一个类

   class A(object):
       def func(self):print('A')
   class B(A):
       def func(self):
           super().func()
           print('B')
   class C(A):
       def func(self):
           super().func()
           print('C')
   class D(B,C):
       def func(self):
           super().func()
           print('D')
   D().func()
   '''
   A
   C
   B
   D
   
   '''

3. 其中 super().func() 也可以写成 super(D,self).func() 。

4. 在单继承的程序中，super就是找父类：

   class User:
       def __init__(self,name):
           self.name = name
   class VIPUser(User):
       def __init__(self,name,level,strat_date,end_date):
           # User.__init__(self,name)
           # super().__init__(name)              # 推荐的
           # super(VIPUser,self).__init__(name)
           self.level = level
           self.strat_date = strat_date
           self.end_date = end_date
   
    '''
    解析：中间的# 的三种方式功能都是找到并执行父类中的__init__的方法，推荐使用
    super().__init__(name)。
    '''

       先找每个类的继承关系（注意因为加载顺序的缘故从，上至下开始寻找）
   
       A(0) = [AO]      # A 继承于object类 
   
       B(A) = [BAO]      # B继承于A类
   
       C(A) = [CAO]     # C继承于A类
   
       D(B) = [DBAO]       # D继承于B类
   
       E(C) = [ECAO]       # E继承于C类
   
       那么算法为：
   
       F(D,E) = merge(D(B)+E(C))
   
       ?    = [F] + [DBAO] + [ECAO]
   
       F = [DBAO] + [ECAO]
   
       FD = [BAO] + [ECAO]
   
       FDB = [AO] + [ECAO]
   
       FDBE = [AO] + [CAO]
   
       FDBEC = [AO] + [AO]  
   
       FDBECAO
   
     - **使用子类名.mro() 查看继承顺序**
   
       只有新式类中有，经典类没有的。

   1. 通过继承实现的类的开发规范

5. 父类对子类的约束

   1. 普通类 如 class A B C等等

   2. 抽象类

      • 是一个开发的规范，约束他的所有子类必须实现一些和他同名的方法

      引入：例：不同付款方式付款

      class Wechat():
          def __init__(self,name):
              self.name = name
          def pay(self,money):
            print('%s通过微信支付%s钱成功'%(self.name,money))
      
      class Alipay():
          def __init__(self,name):
              self.name = name
          def pay(self,money):
              print('%s通过微信支付%s钱成功'%(self.name,money))
      
      class Apple(Payment):
          def __init__(self,name):
              self.name = name
          def pay(self,money):
              dic = 'name': self.name, 'number': money
              # 想办法调用苹果支付 url连接 把dic传过去
              print('%s通过苹果支付%s钱成功' % (self.name, money))
      
      aw = WeChat('alex')
      aw.pay(400)
      aa = Alipay('alex')
      aa.pay(400)
      '''
      这样我们通过创建了2个对象，然后调用类中的方法pay，把钱传入完成支付的功能
      '''

      当然我们有时需要归一化设计：

      def pay(name,price,kind):
          if kind == 'Wechat':
              obj = WeChat(name)
          elif kind == 'Alipay':
              obj = Alipay(name)
          elif kind == 'Apple':
              obj = Apple(name)
          obj.pay(price)
      pay('alex',400,'Wechat')
      pay('alex',400,'Alipay')
      pay('alex',400,'Apple')
      '''
      我们通过定义一个函数，通过判别传入的kind参数，选择创建实例化name对象，然后调用方法，完成付款。
      '''

      注意：完成上述需求需要三个类中的pay的方法名一样如果不一样就会报错。

      为解决上述问题引入了抽象类对子类进行相关的约束

      class Payment:
        def pay(self,money):
              raise NotImplementedError('请在子类中重写同名pay方法')
      class Alipay(Payment):pass
      class WeChat(Payment):pass    
      class Apple(Payment): pass
      def pay(name,price,kind):
          if kind == 'Wechat':
              obj = WeChat(name)
          elif kind == 'Alipay':
              obj = Alipay(name)
          elif kind == 'Apple':
              obj = Apple(name)
          obj.pay(price)
      '''
      解析：我们创建一个所有类的父类，定义一个pay的方法，如果执行，则抛出异常。
      当我们执行pay函数时，我们会调用方法 pay ，当对象中没有pay的方法时，就会去父类Payment中调用，所以抛出异常。所以加入抽象类约束我们子类中方法名称一致。
      
      '''
      
      
      # 另一种方式：依赖于abc 模块
      from abc import ABCMeta,abstractmethod
      class Payment(metaclass=ABCMeta):
          @abstractmethod
          def pay(self,money):
              '''只要你见到了项目中有这种类,你要知道你的子类中必须实现和pay同名的方法'''
              raise NotImplementedError('请在子类中重写同名pay方法')
      
      # 一旦子类中没有pay方法，实例化都无法完成。
      方式特点：约束力强。缺点：依赖于abc模块
      

6. 多态

   1. python中处处是多态，一切皆对象

   2. 什么是多态，借助java讲解

      一个类型表现出来的多种状态

      在Java中：一个参数必须指定类型，所以如果想让俩个类型的对象都可以传，那么必须让这俩个类继承自一个父类，再指定类型的时候使用父类来指定

   3. 鸭子类型

      class list:
          def __len__(self):pass
      class dict:
          def __len__(self): pass
      class set:
          def __len__(self): pass
      class tuple:
          def __len__(self): pass
      class str:
          def __len__(self): pass
      def len(obj):
          return obj.__len__()
      # 如上述所有实现了__len__方法的类,在调用len函数的时候,obj都说是鸭子类型。
      # 再如：迭代器协议 __iter__ __next__ 是迭代器。即所有的迭代器都是鸭子类型