浅谈Python类的单继承相关知识
目录
- 一、类的继承
- 二、继承的定义、查看继承的特殊属性和方法
- 三、继承中的访问控制
- 四、方法的重写、覆盖override
- 五、继承中的初始化
上文我们总结过了Python多继承的相关知识,没看过的小伙伴们也可以去看看，今天给大家介绍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
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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