浅谈Python类的单继承相关知识
一、类的继承
面向对象三要素之一,继承inheritance
人类和猫类都继承自动物类。
个体继承自父母,继承了父母的一部分特征,但也可以有自己的个性。
在面向对象的世界中,从父类继承,就可以直接拥有父类的属性和方法,这样就可以减少代码、多服用。子类可以定义自己的属性和方法
class animal: def __init__(self,name): self._name = name def shout(self): print("{} shouts".format(self.__class__.__name__)) @property def name(self): return self._name class cat(animal): pass class dog(animal): pass a = animal("monster") a.shout() # animal shouts cat = cat("garfield") cat.shout() # cat shouts print(cat.name) # garfield dog = dog("ahuang") dog.shout() # dog shouts print(dog.name) # ahuang
上例中我们可以看出,通过继承、猫类、狗类不用写代码,直接继承了父类的属性和方法
继承:
- class cat(animal)这种形式就是从父类继承,括号中写上继承的类的列表。
- 继承可以让子类重父类获取特征(属性、方法)
父类:
- animal就是cat的父类,也称为基类、超类
子类:
- cat 就是animal的子类,也成为派生类
二、继承的定义、查看继承的特殊属性和方法
格式
class 子类 (基类1[,基类2,……]): 语句块
如果类定义时,没有基类列表,等同于继承自【object】。在python3中,【object】类是所有对象基类
查看继承的特殊属性和方法
特殊属性 | 含义 | 示例 |
__base__ | 类的基类 |
|
__bases__ | 类的基类元组 | |
__mro__ | 显示方法查找顺序,基类的元组 | |
mro() | 同上 | int.mro() |
__subclasses__() | 类的子类列表 | int.__subclasses__() |
三、继承中的访问控制
class animal: __count = 100 height = 0 def __init__(self,age,weight,height): self.__count += 1 self.age = age self.__weight = weight self.height = height def eat(self): print("{} eat".format(self.__class__.__name__)) def __getweight(self): print(self.__weight) @classmethod def showcount1(cls): print(cls.__count) @classmethod def __showcount2(cls): print(cls.__count) def showcount3(self): print(self.__count) class cat(animal): name = "cat" __count = 200 #a = cat() # typeerror: __init__() missing 3 required positional arguments: 'age', 'weight', and 'height' a = cat(30,50,15) a.eat() # cat eat print(a.height) # 15 #print(a.__count) # attributeerror: 'cat' object has no attribute '__count' #print(a.__showcount2) # attributeerror: 'cat' object has no attribute '__showcount2' #print(a.__getweight) # attributeerror: 'cat' object has no attribute '__getweight' a.showcount3() # 101 a.showcount1() # 100 print(a.name) # cat print(animal.__dict__) # {'__module__': '__main__', '_animal__count': 100, 'height': 0, '__init__': <function animal.__init__ at 0x020dc228>, 'eat': <function animal.eat at 0x020dc468>, '_animal__getweight': <function animal.__getweight at 0x02126150>, 'showcount1': <classmethod object at 0x020e1bd0>, '_animal__showcount2': <classmethod object at 0x020e1890>, 'showcount3': <function animal.showcount3 at 0x021264f8>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'animal' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'animal' objects>, '__doc__': none} print(cat.__dict__) # {'__module__': '__main__', 'name': 'cat', '_cat__count': 200, '__doc__': none} print(a.__dict__) # {'_animal__count': 101, 'age': 30, '_animal__weight': 50, 'height': 15}
从父类继承、自己没有的,就可以到父类中找
私有的都是不可访问的,但是本质上依然是改了名称放在这个属性所在的类的了【__dict__】中,知道这个新民成就可以了直接找到这个隐藏的变量,这是个黑魔法慎用
总结
- 继承时,共有的,子类和实例都可以随意访问;私有成员被隐藏,子类和实例不可直接访问,当私有变量所在类内方法中可以访问这个私有变量
- python通过自己一套实现,实现和其他语言一样的面向对象的继承机制
属性查找顺序:实例的【__dict__】------类的【__dict__】-----父类【__dict__】
如果搜索这些地方后没有找到异常,先找到就立即返回
四、方法的重写、覆盖override
class animal: def shout(self): print("animal shouts") class cat(animal): def shout(self): print("miao") a = animal() a.shout() # animal shouts b = cat() b.shout() # miao print(a.__dict__) # {} print(b.__dict__) # {} print(animal.__dict__) # {'__module__': '__main__', 'shout': <function animal.shout at 0x017bc228>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'animal' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'animal' objects>, '__doc__': none}
cat类中shout为什么没有打印animal中shout的方法,方法被覆盖了?
- 这是因为,属性查找顺序:实例的【__dict__】------类的【__dict__】-----父类【__dict__】
那子类如何打印父类的同命的方法
- super()可以访问到父类的属性
class animal: def shout(self): print("animal shouts") class cat(animal): def shout(self): print("miao") def shout(self): print("super(): " , super()) print(super(cat, self)) super().shout() super(cat,self).shout() # 等价于super().shout() self.__class__.__base__.shout(self) #不推荐使用 a = animal() a.shout() # animal shouts b = cat() b.shout() # super(): <super: <class 'cat'>, <cat object>> # <super: <class 'cat'>, <cat object>> # animal shouts # animal shouts # animal shouts print(a.__dict__) # {} print(b.__dict__) # {} print(animal.__dict__) # {'__module__': '__main__', 'shout': <function animal.shout at 0x019ac228>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'animal' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'animal' objects>, '__doc__': none} print(cat.__dict__) # {'__module__': '__main__', 'shout': <function cat.shout at 0x019f6150>, '__doc__': none}
super(cat,self).shout()的作用相当于
- 调用,当前b的实例中找cat类的基类中,shout的方法
那对于类方法和静态方法是否也同样适用尼?
class animal: @classmethod def class_method(cls): print("class_method") @staticmethod def static_method(): print("static_methond_animal") class cat(animal): @classmethod def class_method(cls): super().class_method() # class_method print("class_method_cat") @staticmethod def static_method(cls,self): super(cat,self).static_method() print("static_method_cat") b = cat() b.class_method() # class_method # class_method_cat b.static_method(cat,b) # static_methond_animal # static_method_cat
这些方法都可以覆盖,原理都一样,属性字典的搜索顺序
五、继承中的初始化
看以下一段代码,有没有问题
class a: def __init__(self,a): self.a = a class b(a): def __init__(self,b,c): self.b = b self.c = c def printv(self): print(self.b) print(self.a) a = b(100,300) print(a.__dict__) # {'b': 100, 'c': 300} print(a.__class__.__bases__) # (<class '__main__.a'>,) a.printv() # 100 # attributeerror: 'b' object has no attribute 'a'
上例代码
- 如果b类定义时声明继承自类a,则在b类中__bases__中是可以看到类a
- 这和是否调用类a的构造方法是两回事
- 如果b中调用了a的构造方法,就可以拥有父类的属性了,如果理解这一句话?
class a: def __init__(self,a): self.a = a class b(a): def __init__(self,b,c): super().__init__(b+c) # a.__init__(self,b+c) self.b = b self.c = c def printv(self): print(self.b) print(self.a) a = b(100,300) print(a.__dict__) # {'a': 400, 'b': 100, 'c': 300} print(a.__class__.__bases__) # (<class '__main__.a'>,) a.printv() # 100 # 400
作为好的习惯,如果父类定义了__init__方法,你就改在子类__init__中调用它【建议适用super()方法调用】
那子类什么时候自动调用父类的【__init__】方法?
例子一:【b实例的初始化会自动调用基类a的__init__方法】
class a: def __init__(self): self.a1 = "a1" self.__a2 = "a2" print("a init") class b(a): pass b = b() # a init print(b.__dict__) # {'a1': 'a1', '_a__a2': 'a2'}
例子二:【b实例的初始化__init__方法不会自动调用父类的初始化__init__方法,需要手动调用】
class a: def __init__(self): self.a1 = "a1" self.__a2 = "a2" print("a init") class b(a): def __init__(self): self.b1 = "b1" self.__b2 = "b2" print("b init") #a.__init__(self) b = b() # b init print(b.__dict__) # {'b1': 'b1', '_b__b2': 'b2'}
那如何正确实例化?
- 注意,调用父类的__init__方法,出现在不同的位置,可能导致出现不同的结果
class animal: def __init__(self,age): print("animal init") self.age = age def show(self): print(self.age) class cat(animal): def __init__(self,age,weight): #调用父类的__init__方法的顺序 决定show方法的结果 super(cat, self).__init__(age) print("cat init") self.age = age + 1 self.weight = weight a = cat(10,5) a.show() # animal init # cat init # 11
怎么直接将上例中所有的实例属性改变为私有属性?
- 解决办法,一个原则,自己的私有属性,就该自己的方法读取和修改,不要借助其他类的方法,即父类或者派生类
class animal: def __init__(self,age): print("animal init") self.__age = age def show(self): print(self.__age) class cat(animal): def __init__(self,age,weight): #调用父类的__init__方法的顺序 决定show方法的结果 super(cat, self).__init__(age) print("cat init") self.__age = age + 1 self.__weight = weight def show(self): print(self.__age) a = cat(10,5) a.show() # animal init # cat init # 11 print(a.__dict__) # {'_animal__age': 10, '_cat__age': 11, '_cat__weight': 5}
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