在OOP程序設(shè)計(jì)中,當(dāng)我們定義一個(gè)class的時(shí)候,可以從某個(gè)現(xiàn)有的class繼承,新的class稱為子類(Subclass),而被繼承的class稱為基類、父類或超類(Base class、Super class)。 比如,我們已經(jīng)編寫了一個(gè)名為 class Animal(object): def run(self): print 'Animal is running...' 當(dāng)我們需要編寫Dog和Cat類時(shí),就可以直接從Animal類繼承: class Dog(Animal): passclass Cat(Animal): pass 對(duì)于Dog來說,Animal就是它的父類,對(duì)于Animal來說,Dog就是它的子類。Cat和Dog類似。 繼承有什么好處?最大的好處是子類獲得了父類的全部功能。由于Animial實(shí)現(xiàn)了 dog = Dog() dog.run() cat = Cat() cat.run() 運(yùn)行結(jié)果如下: Animal is running... Animal is running... 當(dāng)然,也可以對(duì)子類增加一些方法,比如Dog類: class Dog(Animal): def run(self): print 'Dog is running...' def eat(self): print 'Eating meat...' 繼承的第二個(gè)好處需要我們對(duì)代碼做一點(diǎn)改進(jìn)。你看到了,無論是Dog還是Cat,它們 class Dog(Animal): def run(self): print 'Dog is running...'class Cat(Animal): def run(self): print 'Cat is running...' 再次運(yùn)行,結(jié)果如下: Dog is running... Cat is running... 當(dāng)子類和父類都存在相同的 要理解什么是多態(tài),我們首先要對(duì)數(shù)據(jù)類型再作一點(diǎn)說明。當(dāng)我們定義一個(gè)class的時(shí)候,我們實(shí)際上就定義了一種數(shù)據(jù)類型。我們定義的數(shù)據(jù)類型和Python自帶的數(shù)據(jù)類型,比如str、list、dict沒什么兩樣: a = list() # a是list類型b = Animal() # b是Animal類型c = Dog() # c是Dog類型 判斷一個(gè)變量是否是某個(gè)類型可以用 >>> isinstance(a, list)True>>> isinstance(b, Animal)True>>> isinstance(c, Dog)True 看來a、b、c確實(shí)對(duì)應(yīng)著list、Animal、Dog這3種類型。 但是等等,試試: >>> isinstance(c, Animal)True 看來c不僅僅是Dog,c還是Animal! 不過仔細(xì)想想,這是有道理的,因?yàn)镈og是從Animal繼承下來的,當(dāng)我們創(chuàng)建了一個(gè)Dog的實(shí)例 所以,在繼承關(guān)系中,如果一個(gè)實(shí)例的數(shù)據(jù)類型是某個(gè)子類,那它的數(shù)據(jù)類型也可以被看做是父類。但是,反過來就不行: >>> b = Animal()>>> isinstance(b, Dog)False Dog可以看成Animal,但Animal不可以看成Dog。 要理解多態(tài)的好處,我們還需要再編寫一個(gè)函數(shù),這個(gè)函數(shù)接受一個(gè)Animal類型的變量: def run_twice(animal): animal.run() animal.run() 當(dāng)我們傳入Animal的實(shí)例時(shí), >>> run_twice(Animal()) Animal is running... Animal is running... 當(dāng)我們傳入Dog的實(shí)例時(shí), >>> run_twice(Dog()) Dog is running... Dog is running... 當(dāng)我們傳入Cat的實(shí)例時(shí), >>> run_twice(Cat()) Cat is running... Cat is running... 看上去沒啥意思,但是仔細(xì)想想,現(xiàn)在,如果我們?cè)俣x一個(gè)Tortoise類型,也從Animal派生: class Tortoise(Animal): def run(self): print 'Tortoise is running slowly...' 當(dāng)我們調(diào)用run_twice()時(shí),傳入Tortoise的實(shí)例: >>> run_twice(Tortoise()) Tortoise is running slowly... Tortoise is running slowly... 你會(huì)發(fā)現(xiàn),新增一個(gè)Animal的子類,不必對(duì)run_twice()做任何修改,實(shí)際上,任何依賴Animal作為參數(shù)的函數(shù)或者方法都可以不加修改地正常運(yùn)行,原因就在于多態(tài)。 多態(tài)的好處就是,當(dāng)我們需要傳入Dog、Cat、Tortoise……時(shí),我們只需要接收Animal類型就可以了,因?yàn)镈og、Cat、Tortoise……都是Animal類型,然后,按照Animal類型進(jìn)行操作即可。由于Animal類型有 對(duì)于一個(gè)變量,我們只需要知道它是Animal類型,無需確切地知道它的子類型,就可以放心地調(diào)用 對(duì)擴(kuò)展開放:允許新增Animal子類; 對(duì)修改封閉:不需要修改依賴Animal類型的 繼承還可以一級(jí)一級(jí)地繼承下來,就好比從爺爺?shù)桨职?、再到兒子這樣的關(guān)系。而任何類,最終都可以追溯到根類object,這些繼承關(guān)系看上去就像一顆倒著的樹。比如如下的繼承樹: 小結(jié)繼承可以把父類的所有功能都直接拿過來,這樣就不必重零做起,子類只需要新增自己特有的方法,也可以把父類不適合的方法覆蓋重寫; 有了繼承,才能有多態(tài)。在調(diào)用類實(shí)例方法的時(shí)候,盡量把變量視作父類類型,這樣,所有子類類型都可以正常被接收; 舊的方式定義Python類允許不從object類繼承,但這種編程方式已經(jīng)嚴(yán)重不推薦使用。任何時(shí)候,如果沒有合適的類可以繼承,就繼承自object類。 |
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