Python面向对象-继承

继承介绍

继承指的是类与类之间的关系，是一种什么是什么的关系，功能之一就是用来解决代码重用问题。
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，父类又可称为基类或超类，新建的类称为派生类或子类

python 中分为单继承和多继承

python中类可以继承多个类.

class ParentClass1: #定义父类
    pass

class ParentClass2: #定义父类
    pass

class SubClass1(ParentClass1): #单继承，基类是ParentClass1，派生类是SubClass
    pass

class SubClass2(ParentClass1,ParentClass2):  # python支持多继承，用逗号分隔开多个继承的类
    pass

查看继承的类:

res=SubClass2.__bases__
print(res)
#__base__只查看从左到右继承的第一个子类，__bases__则是查看所有继承的父类

输出：
(<class '__main__.ParentClass1'>, <class '__main__.ParentClass2'>)

经典类和新式类

1.只有在python2中才分新式类和经典类，python3中统一都是新式类
2.在python2中，没有显式的继承object类的类，以及该类的子类，都是经典类
3.在python2中，显式地声明继承object的类，以及该类的子类，都是新式类
3.在python3中，无论是否继承object，都默认继承object，即python3中所有类均为新式类

提示：如果没有指定基类，python的类会默认继承object类，object是所有python类的基类，它提供了一些常见方法（如str）的实现。

res=ParentClass1.__bases__
print(res)
# 输出：
(<class 'object'>,)

在开发程序的过程中，如果我们定义了一个类A，然后又想新建立另外一个类B，但是类B的大部分内容与类A的相同时

我们不可能从头开始写一个类B，这就用到了类的继承的概念。

通过继承的方式新建类B，让B继承A，B会‘遗传’A的所有属性(数据属性和函数属性)，实现代码重用
在不依赖继承属性的情况下,子类在调用父类的属性时,可以直接通过函数调用的方式调用父类的属性:

class ParentClass: #定义父类
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
class SubClass(ParentClass): 
    def __init__(self,name,age,hobby,title):
        ParentClass.__init__(self,name,age) # 直接以函数的方式调用父类的属性
        self.hobby=hobby
        self.title=title

obj=SubClass('tom',22,'reading','Student')
print(obj.__dict__)

注意:类的属性引用，会先从实例中找,然后去类中找，然后再去父类中找...直到最顶级的父类。

组合

组合指的是，在一个类中以另外一个类的对象作为数据属性，称为类的组合
组合与继承都是有效地利用已有类的资源的重要方式。但是二者的概念和使用场景皆不同:

1.继承的方式

通过继承建立了派生类与基类之间的关系，它是一种'是'的关系，比如白马是马，人是动物。

当类之间有很多相同的功能，提取这些共同的功能做成基类，用继承比较好，比如老师是人，学生是人

2.组合的方式

用组合的方式建立了类与组合的类之间的关系，它是一种‘有’的关系,比如教授有生日，教授教python和linux课程，教授有学生s1、s2、s3...

示例:

# coding=utf-8

class People:
    def __init__(self,name,age,sex):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex

class Course:
    def __init__(self,name,period,price):
        self.name=name
        self.period=period
        self.price=price
    def tell_info(self):
        print('%s %s %s' %(self.name,self.period,self.price))

class Teacher(People):
    def __init__(self,name,age,sex,job_title):
        People.__init__(self,name,age,sex)
        self.job_title=job_title
        self.course=[]
        self.students=[]


class Student(People):
    def __init__(self,name,age,sex):
        People.__init__(self,name,age,sex)
        self.course=[]


egon=Teacher('egon',18,'male','advance')
s1=Student('bob',18,'female')

python=Course('python','3mons',3000.0)
linux=Course('linux','3mons',3000.0)

#为老师egon和学生s1添加课程
egon.course.append(python)
egon.course.append(linux)
s1.course.append(python)

#为老师egon添加学生s1
egon.students.append(s1)


#使用
for obj in egon.course:
    obj.tell_info()
print(egon.__dict__)

输出结果：

python 3mons 3000.0
linux 3mons 3000.0
{'name': 'egon', 'age': 18, 'sex': 'male', 'job_title': 'advance', 'course': [<__main__.Course object at 0x000000410AF46CC0>, <__main__.Course object at 0x000000410AF46CF8>], 'students': [<__main__.Student object at 0x000000410AF46C88>]}

继承实现的原理

1、继承顺序
* python 类可以继承多个类，java和C#中则只能继承一个类
* Python 的类如果继承了多个类，那么其查找父类的顺序有两种：深度优先和广度优先
* 当类是经典类时，多继承情况下，会按照深度优先的方式查找
* 当类是新式类时，多继承情况下，会按照广度优先的方式查找
推荐使用新式类，如果当前类或者父类继承了object类，那么该类便是一个新式类，否则便是经典类。（经典类之存在于python2中）

2、继承原理（python如何实现的继承）
python实现继承的原理是： 对于定义的每一个类，python都会计算出一个方法解析顺序（MRO）列表，这个MRO列表就是一个简单的所有基类的线性顺序表。

class A:
    pass

class B(A):
    pass

class C:
    pass

class D(C,B):
    pass

obj=D()
print(D.mro())

# 输出列表:
[<class '__main__.D'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]

为了实现继承,python会在MRO列表上从左到右开始查找基类,直到找到第一个匹配这个属性的类为止。
而这个MRO列表的构造是通过一个C3线性化算法来实现的。我们不去深究这个算法的数学原理,它实际上就是合并所有父类的MRO列表并遵循如下三条准则:

• 子类会先于父类被检查
• 多个父类会根据它们在列表中的顺序被检查
• 如果对下一个类存在两个合法的选择,选择第一个父类

子类中调用父类的方法

1、通过指定父类方法名的方式去调用。（不利用继承的属性）
2、通过使用super()

class Subway(Vehicle): #地铁
    def __init__(self,name,speed,load,power,line):
        #super(Subway,self) 就相当于实例本身, 在python3中super()等同于super(Subway,self)
        super().__init__(name,speed,load,power)   # 调用父类的init方法.
        self.line=line

注意：
当你使用super()函数时,Python会在MRO列表上继续搜索下一个类。只要每个重定义的方法统一使用super()并只调用它一次,那么控制流最终会遍历完整个MRO列表,每个方法也只会被调用一次（注意注意注意：使用super调用的所有属性，都是从MRO列表当前的位置往后找，千万不要通过看代码去找继承关系，一定要看MRO列表）

绑定方法与非绑定方法

类中的函数可以定义为两大类，一种是绑定方法，另一种是非绑定方法。

1、绑定方法：绑定给谁，谁来调用就自动将它本身当作第一个参数传入：
　 - 绑定到类的方法：用classmethod装饰器装饰的方法。
为类量身定制，自动将类当作第一个参数传入。（其实对象也可调用，但仍将类当作第一个参数传入）
　 - 绑定到对象的方法：没有被任何装饰器装饰的方法。、
为对象量身定制对象，自动将对象当作第一个参数传入（属于类的函数，类可以调用，但是必须按照函数的规则来，没有自动传值那么一说）

2、 非绑定方法：用staticmethod装饰器装饰的方法
- 不与类或对象绑定，类和对象都可以调用，但是没有自动传值那么一说。就是一个普通工具而已。在非绑定方法中不需要（不会自动传值）传入对象和类，只是执行函数功能。

 > 注意：与绑定到对象方法区分开，在类中直接定义的函数，没有被任何装饰器装饰的，都是绑定到对象的方法，可不是普通函数，对象调用该方法会自动传值，而staticmethod装饰的方法，不管谁来调用，都没有自动传值一说。