当前位置 : 主页 > 编程语言 > python >

Python爬虫技术--基础篇--面向对象编程(中)

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2022-06-15
1.继承与多态 在OOP程序设计中,当我们定义一个class的时候,可以从某个现有的class继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类、父类或超类(Base class、Super class)。

1.继承与多态

在OOP程序设计中,当我们定义一个class的时候,可以从某个现有的class继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类、父类或超类(Base class、Super class)。

比如,我们已经编写了一个名为​​Animal​​​的class,有一个​​run()​​方法可以直接打印:

class Animal(object):
def run(self):
print('Animal is running...')

当我们需要编写​​Dog​​​和​​Cat​​​类时,就可以直接从​​Animal​​类继承:

class Dog(Animal):
pass

class Cat(Animal):
pass

对于​​Dog​​​来说,​​Animal​​​就是它的父类,对于​​Animal​​​来说,​​Dog​​​就是它的子类。​​Cat​​​和​​Dog​​类似。

继承有什么好处?最大的好处是子类获得了父类的全部功能。由于​​Animial​​​实现了​​run()​​​方法,因此,​​Dog​​​和​​Cat​​​作为它的子类,什么事也没干,就自动拥有了​​run()​​方法:

dog = Dog()
dog.run()

cat = Cat()
cat.run()

运行结果如下:

Animal is running...
Animal is running...

当然,也可以对子类增加一些方法,比如Dog类:

class Dog(Animal):

def run(self):
print('Dog is running...')

def eat(self):
print('Eating meat...')

继承的第二个好处需要我们对代码做一点改进。你看到了,无论是​​Dog​​​还是​​Cat​​​,它们​​run()​​​的时候,显示的都是​​Animal is running...​​​,符合逻辑的做法是分别显示​​Dog is running...​​​和​​Cat is running...​​​,因此,对​​Dog​​​和​​Cat​​类改进如下:

class Dog(Animal):

def run(self):
print('Dog is running...')

class Cat(Animal):

def run(self):
print('Cat is running...')

再次运行,结果如下:

Dog is running...
Cat is running...

当子类和父类都存在相同的​​run()​​​方法时,我们说,子类的​​run()​​​覆盖了父类的​​run()​​​,在代码运行的时候,总是会调用子类的​​run()​​。这样,我们就获得了继承的另一个好处:多态。

要理解什么是多态,我们首先要对数据类型再作一点说明。当我们定义一个class的时候,我们实际上就定义了一种数据类型。我们定义的数据类型和Python自带的数据类型,比如str、list、dict没什么两样:

a = list() # a是list类型
b = Animal() # b是Animal类型
c = Dog() # c是Dog类型

判断一个变量是否是某个类型可以用​​isinstance()​​判断:

>>> isinstance(a, list)
True
>>> isinstance(b, Animal)
True
>>> isinstance(c, Dog)
True

看来​​a​​​、​​b​​​、​​c​​​确实对应着​​list​​​、​​Animal​​​、​​Dog​​这3种类型。

但是等等,试试:

>>> isinstance(c, Animal)
True

看来​​c​​​不仅仅是​​Dog​​​,​​c​​​还是​​Animal​​!

不过仔细想想,这是有道理的,因为​​Dog​​​是从​​Animal​​​继承下来的,当我们创建了一个​​Dog​​​的实例​​c​​​时,我们认为​​c​​​的数据类型是​​Dog​​​没错,但​​c​​​同时也是​​Animal​​​也没错,​​Dog​​​本来就是​​Animal​​的一种!

所以,在继承关系中,如果一个实例的数据类型是某个子类,那它的数据类型也可以被看做是父类。但是,反过来就不行:

>>> b = Animal()
>>> isinstance(b, Dog)
False

​​Dog​​​可以看成​​Animal​​​,但​​Animal​​​不可以看成​​Dog​​。

要理解多态的好处,我们还需要再编写一个函数,这个函数接受一个​​Animal​​类型的变量:

def run_twice(animal):
animal.run()
animal.run()

当我们传入​​Animal​​​的实例时,​​run_twice()​​就打印出:

>>> run_twice(Animal())
Animal is running...
Animal is running...

当我们传入​​Dog​​​的实例时,​​run_twice()​​就打印出:

>>> run_twice(Dog())
Dog is running...
Dog is running...

当我们传入​​Cat​​​的实例时,​​run_twice()​​就打印出:

>>> run_twice(Cat())
Cat is running...
Cat is running...

看上去没啥意思,但是仔细想想,现在,如果我们再定义一个​​Tortoise​​​类型,也从​​Animal​​派生:

class Tortoise(Animal):
def run(self):
print('Tortoise is running slowly...')

当我们调用​​run_twice()​​​时,传入​​Tortoise​​的实例:

>>> run_twice(Tortoise())
Tortoise is running slowly...
Tortoise is running slowly...

你会发现,新增一个​​Animal​​​的子类,不必对​​run_twice()​​​做任何修改,实际上,任何依赖​​Animal​​作为参数的函数或者方法都可以不加修改地正常运行,原因就在于多态。

多态的好处就是,当我们需要传入​​Dog​​​、​​Cat​​​、​​Tortoise​​​……时,我们只需要接收​​Animal​​​类型就可以了,因为​​Dog​​​、​​Cat​​​、​​Tortoise​​​……都是​​Animal​​​类型,然后,按照​​Animal​​​类型进行操作即可。由于​​Animal​​​类型有​​run()​​​方法,因此,传入的任意类型,只要是​​Animal​​​类或者子类,就会自动调用实际类型的​​run()​​方法,这就是多态的意思:

对于一个变量,我们只需要知道它是​​Animal​​​类型,无需确切地知道它的子类型,就可以放心地调用​​run()​​​方法,而具体调用的​​run()​​​方法是作用在​​Animal​​​、​​Dog​​​、​​Cat​​​还是​​Tortoise​​​对象上,由运行时该对象的确切类型决定,这就是多态真正的威力:调用方只管调用,不管细节,而当我们新增一种​​Animal​​​的子类时,只要确保​​run()​​方法编写正确,不用管原来的代码是如何调用的。这就是著名的“开闭”原则:

对扩展开放:允许新增​​Animal​​子类;

对修改封闭:不需要修改依赖​​Animal​​​类型的​​run_twice()​​等函数。

继承还可以一级一级地继承下来,就好比从爷爷到爸爸、再到儿子这样的关系。而任何类,最终都可以追溯到根类object,这些继承关系看上去就像一颗倒着的树。比如如下的继承树:​​​​

Python爬虫技术--基础篇--面向对象编程(中)_多态

静态语言 vs 动态语言

对于静态语言(例如Java)来说,如果需要传入​​Animal​​​类型,则传入的对象必须是​​Animal​​​类型或者它的子类,否则,将无法调用​​run()​​方法。

对于Python这样的动态语言来说,则不一定需要传入​​Animal​​​类型。我们只需要保证传入的对象有一个​​run()​​方法就可以了:

class Timer(object):
def run(self):
print('Start...')

这就是动态语言的“鸭子类型”,它并不要求严格的继承体系,一个对象只要“看起来像鸭子,走起路来像鸭子”,那它就可以被看做是鸭子。

Python的“file-like object“就是一种鸭子类型。对真正的文件对象,它有一个​​read()​​​方法,返回其内容。但是,许多对象,只要有​​read()​​​方法,都被视为“file-like object“。许多函数接收的参数就是“file-like object“,你不一定要传入真正的文件对象,完全可以传入任何实现了​​read()​​方法的对象。

小结

继承可以把父类的所有功能都直接拿过来,这样就不必重零做起,子类只需要新增自己特有的方法,也可以把父类不适合的方法覆盖重写。

动态语言的鸭子类型特点决定了继承不像静态语言那样是必须的。


网友评论