淺談Python類的單繼承相關知識

Posted on 2021-05-12 by WalkonNet

上文我們總結過瞭Python多繼承的相關知識,沒看過的小夥伴們也可以去看看，今天給大傢介紹Python類的單繼承相關知識。

一、類的繼承

面向對象三要素之一，繼承Inheritance

人類和貓類都繼承自動物類。

個體繼承自父母，繼承瞭父母的一部分特征，但也可以有自己的個性。

在面向對象的世界中，從父類繼承，就可以直接擁有父類的屬性和方法，這樣就可以減少代碼、多服用。子類可以定義自己的屬性和方法

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

上例中我們可以看出，通過繼承、貓類、狗類不用寫代碼，直接繼承瞭父類的屬性和方法

繼承：

class Cat(Animal)這種形式就是從父類繼承，括號中寫上繼承的類的列表。
繼承可以讓子類重父類獲取特征（屬性、方法）

父類：

Animal就是Cat的父類，也稱為基類、超類

子類：

Cat 就是Animal的子類，也成為派生類

二、繼承的定義、查看繼承的特殊屬性和方法

格式

class 子類 (基類1[,基類2,……])：
    語句塊

如果類定義時，沒有基類列表，等同於繼承自【object】。在Python3中，【object】類是所有對象基類

查看繼承的特殊屬性和方法

特殊屬性	含義	示例
__base__	類的基類
__bases__	類的基類元組
__mro__	顯示方法查找順序，基類的元組
mro()	同上	int.mro()
__subclasses__()	類的子類列表	int.__subclasses__()

三、繼承中的訪問控制

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}

從父類繼承、自己沒有的，就可以到父類中找

私有的都是不可訪問的，但是本質上依然是改瞭名稱放在這個屬性所在的類的瞭【__dict__】中，知道這個新民成就可以瞭直接找到這個隱藏的變量，這是個黑魔法慎用

總結

繼承時，共有的，子類和實例都可以隨意訪問；私有成員被隱藏，子類和實例不可直接訪問，當私有變量所在類內方法中可以訪問這個私有變量
Python通過自己一套實現，實現和其他語言一樣的面向對象的繼承機制

屬性查找順序：實例的【__dict__】——類的【__dict__】—–父類【__dict__】

如果搜索這些地方後沒有找到異常，先找到就立即返回

四、方法的重寫、覆蓋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類中shout為什麼沒有打印Animal中shout的方法，方法被覆蓋瞭？

這是因為，屬性查找順序：實例的【__dict__】——類的【__dict__】—–父類【__dict__】

那子類如何打印父類的同命的方法

super()可以訪問到父類的屬性

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()   # 等價於super().shout()
        self.__class__.__base__.shout(self)  #不推薦使用
 
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()的作用相當於

調用，當前b的實例中找cat類的基類中，shout的方法

那對於類方法和靜態方法是否也同樣適用尼？

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

這些方法都可以覆蓋，原理都一樣，屬性字典的搜索順序

五、繼承中的初始化

看以下一段代碼，有沒有問題

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'

上例代碼

如果B類定義時聲明繼承自類A，則在B類中__bases__中是可以看到類A
這和是否調用類A的構造方法是兩回事
如果B中調用瞭A的構造方法，就可以擁有父類的屬性瞭，如果理解這一句話？

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

作為好的習慣，如果父類定義瞭__init__方法，你就改在子類__init__中調用它【建議適用super（）方法調用】

那子類什麼時候自動調用父類的【__init__】方法？

例子一：【B實例的初始化會自動調用基類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實例的初始化__init__方法不會自動調用父類的初始化__init__方法，需要手動調用】

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'}

那如何正確實例化？

註意，調用父類的__init__方法，出現在不同的位置，可能導致出現不同的結果

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):
        #調用父類的__init__方法的順序 決定show方法的結果
        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

怎麼直接將上例中所有的實例屬性改變為私有屬性？

解決辦法，一個原則，自己的私有屬性，就該自己的方法讀取和修改，不要借助其他類的方法，即父類或者派生類

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):
        #調用父類的__init__方法的順序 決定show方法的結果
        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}

到此這篇關於淺談Python類的單繼承相關知識的文章就介紹到這瞭,更多相關Python類的單繼承內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

淺談Python類的單繼承相關知識

一、類的繼承

二、繼承的定義、查看繼承的特殊屬性和方法

三、繼承中的訪問控制

四、方法的重寫、覆蓋override

五、繼承中的初始化

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