Python零基础入门篇 - 37 - 类的继承、多态与多重继承

前言：
✌ 作者简介：渴望力量的哈士奇，大家可以叫我 🐶哈士奇🐶 。(我真的养了一只哈士奇)
📫 如果文章知识点有错误的地方，请指正！和大家一起学习，一起进步👀
🔥 如果感觉博主的文章还不错的话，还请不吝👍关注、点赞、收藏三连支持👍一下博主哦
💬 人生格言：优于别人,并不高贵,真正的高贵应该是优于过去的自己。💬

文章目录

• • 类的继承
  • • 什么是继承？
    • 父类与子类
    • 如何使用继承
    • 关于继承的小练习
    • 拓展：继承的传递性
  • 类的多态
  • Python 中的 supper 函数
  • 类的多重继承
  • • 多重继承的使用方法
    • 拓展：如何查看类的继承顺序

类的继承

什么是继承？

举个生活中的例子：小明是人类，小明的爸爸也是人类。小明的爸爸会说话、会走路… 同样的小明也会说话、会走路。那么小明打爸爸与小明的这次关系就叫做 继承 ；小明的爸爸是小明的父亲(父类)，小明是爸爸的儿子(子类)；在扩大一个层面来说，小明和小明的爸爸都是人类，所以人类就是小明和小明爸爸的父类，而小明和小明爸爸就是人类的子类。(我也不明白我为啥要扯这种废话…)，结合这种关系，我们再来看看代码中 类 的继承关系

• 与前文我们在初识面向对象编程中提到的封装一样，继承也是面向对象编程三大特性之一

• 在编程中继承的关系是类与类的一种关系

• 当我们定义了一个新的 类 时，可以从当前存在的 类 通过继承的关系得到其功能、属性等；被继承的 类 我们就叫做父类(也可以叫做基类或者超类)，而新的 类 则叫做子类，且其具备父类的功能、属性与一些特性。

父类与子类

• 首先，子类继承了父类，那么子类就拥有了父类的所有属性、方法。实现了代码的重用，那么相同的代码不需要重复编写，极大的提高了代码的可扩展性和重用性
• 子类在通过继承拥有了父类的所有属性、方法后，也可以编写仅属于自己的新属性、新方法等，与父类并不冲突。父类不具备子类自有的属性与方法

如何使用继承

我们来看一个例子：

class Father(object):# 定义一个 Father 类，有两个函数 talk() 与 run()    def talk(self): print('会说话')    def run(self): print('会跑步')class Son(Father):# 定义一个 Son 类，小括号内没有传入 object 通用类，传入的是 Father类    # 传入的 Father 类，就是要继承的类；也就是父类，也叫做基类(基础类的简称) # object 为 类 继承的通用类    def swim(self): print('\'Son\' 会游泳')son = Son()print(son.talk(), son.run(), son.swim())# >>> 执行结果如下：# >>> 会说话# >>> 会跑步# >>> 'Son' 会游泳# >>> 思考一个问题：既然 Son 类 集成了 Father 类，那么 Father 类 是否可以调用 Son 类 的函数？father = Father()print(father.swim)# >>> 执行结果如下：# >>> AttributeError: 'Father' object has no attribute 'swim'

结合上面的示例我们得出以下结论：

• 定义子类时，我们需要将父类传入子类的参数内
• 子类实例化之后可以调用 自己 与 父类 的函数与变量
• 父类则无法调用子类的独有函数与变量

关于继承的小练习

下面我们根据上面的示例，做一个关于继承的小练习，加深我们对继承的理解。

class Father(object):    def __init__(self, name, sex): self.name = name self.sex = sex    def talk(self): return f'{self.name} 会说话'    def is_sex(self): if self.sex == 'man':     return f'{self.name} 是 男的。' else:     return f'{self.name} 是 女的。'class Son01(Father):    def play_football(self): return f'{self.name} 会踢足球,'class Son02(Father):    def play_basketball(self): return f'{self.name} 会打篮球,'son01 = Son01('蛋蛋', 'man')result_son01 = son01.play_football()print(result_son01, son01.is_sex())son02 = Son02('花花', 'woman')result_son02 = son02.play_basketball()print(result_son02, son02.is_sex())father = Father('蛋蛋与花花的爸爸', 'man')result = father.is_sex()print(result)# >>> 执行结果如下：# >>> 蛋蛋 会踢足球, 蛋蛋 是 男的。# >>> 花花 会打篮球, 花花 是 女的。# >>> 蛋蛋与花花的爸爸 是 男的。

拓展：继承的传递性

什么是传递性？

关于 继承的传递性 ，官方的解释为：子类拥有父类以及父类的父类，以及所有父类的父类的父类…中封装的所有属性、方法。

通俗的来说就是 A类 被 B类 继承， B类 又被 C类 继承，那么 C类 就会拥有 A、B 类的所有属性和方法。

举一个生活中的真实场景：动物是一个大类，在动物大类之下有猫、狗等不同分类，猫又有橘猫、狸花猫、布偶猫等品种。狗也一样，有哈士奇、萨摩耶、吉娃娃等犬种。

现在我们定义一个 哈士奇 继承于 狗类、狗类继承于动物类，且哈士奇拥有拉雪橇的方法。

代码示例如下：

class Animal(object):    def __init__(self, name): self.name = name    def eat(self): print(f"{self.name} 会吃东西...")    def drink(self): print(f"{self.name} 会喝水...")class Cat(Animal):    def miao(self): print(f"{self.name} 会喵喵叫...")class Dog(Animal):    def wang(self): print(f"{self.name} 会汪汪叫...")class Husky(Dog):    def work(self): print(f"{self.name} 会拉雪橇...")husky = Husky('哈士奇')husky.eat()   # 调用 父类 的 父类 的 方法husky.wang()  # 调用 父类 的方法husky.work()  # 调用 自己独有 的方法# print(husky.eat(), husky.wang(), husky.work())# >>> 执行结果如下：# >>> 哈士奇 会吃东西...# >>> 哈士奇 汪汪叫...# >>> 哈士奇 会拉雪橇...

• husky 类拥有 Dog 类、Animal 类所有属性、方法
• 但它不会拥有 Cat 类的属性、方法，因为他们没有继承关系

类的多态

什么是类的多态？ —> 虽然拥有相同的功能，但是却表现出了多种的状态。联想到 类 ，虽然通过 继承 拥有了相同的函数，但是执行的结果却不尽相同。这就是类的多态。

当子类继承了父类的函数，如何才能让子类的父类函数拥有自己的状态呢？答案很简单，那就是在子类中重写父类的方法。

代码示例如下：

# 创建一个父类class XiaoMing_Father(object):    def talk(self): print('小明的爸爸发表了一个观点。')# 创建一个子类继承了父类class XiaoMing_Brother(XiaoMing_Father):    def run(self): print('小明的哥哥不同意爸爸的观点，自己跑了。')if __name__ == '__main__':    xiaoming_brother = XiaoMing_Brother()    xiaoming_brother.talk()    # >>> 执行结果如下：# >>> 小明的爸爸发表了一个观点。# >>> xiaoming_brother 实例化之后继承了 XiaoMing_Father 类 的 talk() 函数# >>> 但是我们并不想要 XiaoMing_Father 类 的 talk() 函数的输出结果# >>> 这个时候就用到了 '多态'，我们可以在 XiaoMing_Brother 类 中重写 talk() 函数# >>> 这样就可以让 XiaoMing_Brother 类 虽然继承了 XiaoMing_Father 类 的 talk() 函数# >>> 但是我们就拥有了自己的状态。示例如下：

# 创建一个父类class XiaoMing_Father(object):    def talk(self): print('小明的爸爸发表了一个观点。')# 创建一个子类继承了父类class XiaoMing_Brother(XiaoMing_Father):    def run(self): print('小明的哥哥不同意爸爸的观点，自己跑了。')    def talk(self): print('小明的哥哥不同意爸爸的观点，并发表了自己的不同观点') # 再创建一个子类class XiaoMing(XiaoMing_Father):    def talk(self): print('小明的哥哥也不同意爸爸的观点，但也不支持哥哥的看法') if __name__ == '__main__':    xiaoming_father = XiaoMing_Father()    xiaoming_father.talk() xiaoming_brother = XiaoMing_Brother()    xiaoming_brother.talk() xiaoming = XiaoMing()    xiaoming.talk()    # >>> 执行结果如下：# >>> 小明的爸爸发表了一个观点。# >>> 小明的哥哥不同意爸爸的观点，并发表了自己的不同观点# >>> 小明的哥哥也不同意爸爸的观点，但也不支持哥哥的看法# >>> 这里我们看到 xiaoming_brother、xiaoming 都继承了 XiaoMing_Father 类 的 talk() 函数# >>> 虽然都拥有相同的 talk() 函数，但是他们返回的结果却是不同的。

这里我们思考一下，为什么要有多态，为什么要去继承父类？

其实这是为了使用已经写好的类中的函数，为了保留子类中某个和父类名称一样的函数的功能。这个时候就需要使用到类的多态了。

同时可以帮助我们保留子类中的函数功能。

Python 中的 supper 函数

supper() 函数的作用：在 Python 中 ，子类继承父类的方法而使用的关键字；当子类继承父类之后，就可以完全使用父类的方法了。

supper() 函数的用法：示例如下

class Father(object): def __init__(self): print('Hello,I\'m Father')  class Son(Father): def __init__(self): print('Hello,I\'m Son') super(Son, self).__init__() # 使用 supper() 函数 令 Son() 函数执行 Father 类的 构造函数 # Son ：当前类 # self ：类的实例 # __init__ : 使用父类的方法 # 在 Python 2.x 时代，supper() 函数内的两个参数是必须传入的；Python 3.x 时代之后可不传  if __name__ == '__main__':    son = Son()    # >>> 执行结果如下：# >>> Hello,I'm Son# >>> Hello,I'm Father# >>> 可以看到除了执行 Son() 类的自身的构造函数之外，同时也执行了 Father() 类的构造函数# >>> 这就是 supper() 函数的使用方法

那么我们能够利用 supper() 函数 做什么呢？其实继承了父类函数之后，也会继承父类构造函数的初始化值，接下来我们来看看 supper() 函数 如何来传值。

class Father(object):    def __init__(self, father_name): print('Hello,I\'m Father %s' % father_name)class Son(Father):    def __init__(self, son_name, father_name): print('Hello,I\'m Son %s' % son_name) super(Son, self).__init__(father_name) # 使用 supper() 函数 令 Son() 函数执行 Father 类的 构造函数 # Son ：当前类 # self ：类的实例 # __init__ : 使用父类的方法 # 在 Python 2.x 时代，supper() 函数内的两个参数是必须传入的；Python 3.x 时代之后可不传if __name__ == '__main__':    son = Son('Neo', 'Neo\'s_father')    # >>> 执行结果如下：# >>> Hello,I'm Son Neo# >>> Hello,I'm Father Neo's_father

上面的演示案例是基于 Python 2.x 时代，supper() 函数内的两个参数是必须传入的方式实现的，我们再看看Python 3.x 时代之后实现的方式

class Father(object):    def __init__(self, father_name): print('Hello,I\'m Father %s' % father_name)class Son(Father):    def __init__(self, son_name): print('Hello,I\'m Son %s' % son_name) super().__init__('Neo\'s_father')if __name__ == '__main__':    son = Son('Neo')    # >>> 执行结果如下：# >>> Hello,I'm Son Neo# >>> Hello,I'm Father Neo's_father# >>> 执行结果得出：supper() 函数 很好的兼容了 Python 2.x 与 Python 3.x 的版本。

类的多重继承

什么是多重继承？为什么使用多重继承？

继承一词我们已经不陌生了，通过继承父类，我们可以在子类中使用父类的属性和方法。而多重继承，可以让子类同时继承多个父类，在实际工作中很多我们需要使用的函数、方法被分散放在多个类中。

如果想要在同一个类中使用这些被分散的各个方法，就需要在子类中继承多个父类，这样的话，我们就可以集中在一个子类中使用多个父类的方法了。

多重继承的使用方法

使用方法示例如下：

class Son(Father01, Father02, Father03... )# >>> 将被继承的多个父类放入子类小括号的参数位，每个父类使用逗号隔开# >>> 继承顺序，从左向右依次继承的

演示案例如下：

# 定义两个父类： Father() 类 与 Mother() 类class Father(object):    def play_game(self): print('爸爸喜欢打游戏')    def bodybuilding(self): print('爸爸喜欢的健身项目是跑步')class Mother(object):    def buy(self): print('妈妈喜欢逛淘宝')    def bodybuilding(self): print('妈妈喜欢的健身项目是瑜伽')# 继承 Father() 类 与 Mother() 类 的子类，使用 pass 做占位，不做具体业务处理class Son(Father, Mother):    passif __name__ == '__main__':    son = Son()    son.play_game()    son.buy()    son.bodybuilding()    # >>> 执行结果如下：# >>> 爸爸喜欢打游戏# >>> 妈妈喜欢逛淘宝# >>> 爸爸喜欢的健身项目是跑步# >>> 从执行结果来看，Son类 继承了 Father类与Mather类 后，可以同时使用 Father类 与 Mather类 的函数# >>> 同时我们也发现，Father类与Mather类都具有相同的函数 bodybuilding() ，当我们的 Son类执行 bodybuilding() 函数时，# >>> 优先执行的是第一个传入父类 Father类 的 bodybuilding() 函数，# >>> 说明继承的多个父类中存在相同函数时，是按照顺序从左向右依次继承,其中最左侧的类中的函数才会发生作用。

拓展：如何查看类的继承顺序

内置函数： __mro__

class Father(object):    def play_game(self): print('爸爸喜欢打游戏')    def bodybuilding(self): print('爸爸喜欢的健身项目是跑步')class Mother(object):    def buy(self): print('妈妈喜欢逛淘宝')    def bodybuilding(self): print('妈妈喜欢的健身项目是瑜伽')class Son(Father, Mother):    passif __name__ == '__main__':    print('Son类的继承顺序为：', Son.__mro__)    # >>> 执行结果如下：# >>> Son类的继承顺序为：(, , , )