一文深入了解Python中的继承知识点

目录

• 1 类继承
• 1.1 继承的简单例子
• 2 继承的类型
• 2.1 单继承
• 2.2 多继承
• 2.3 多级继承
• 2.4 分层继承
• 2.5 Python中的混合继承
• 3 总结

1 类继承

Python 是面向对象的编程语言，因此支持面向对象的三大特性之一：继承。

继承是代码重用的一种途径，Python 中的继承就像现实生活中的继承一样，子类可以顺利继承父类的属性或方法。允许我们再对象之间创建复杂且类似现实世界的关系。

继承父类的类称为子类、派生类或扩展类，被继承的类被称为父类、超类或基类。

在之前的文中学到 Python 中的构造函数，并且每一个类都有一个构造函数 __init__() ，在 Python 中任何类都是继承于最大的基类 Object，如下所示：

Python 3.10.4 (v3.10.4:9d38120e33, Mar 23 2022, 17:29:05) [Clang 13.0.0 (clang-1300.0.29.30)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> dir(object)
['__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__']
>>> 

Python 中继承类的语法如下：

class SubClass(SuperClass):

1.1 继承的简单例子

先来看一个简单的继承例子，假如有一个 Car 类继承于更通用的类 Vehicle，然后也可以定义一个 Motorcyle 类，继承图如下：

Python 代码实现如上继承关系，如下：

class Vehicle:

    def __init__(self, started =  False, speed = 0):
        self.started = started
        self.speed = speed

    def start(self):
        self.started = True
        print("启动，皮皮虾我们走")

    def stop(self):
        self.speed = 0

    def increaseSpeed(self, delta):
        if self.started:
            self.speed += delta
            print("Vroooooom!")
        else:
            print("还没启动呢！")


class Car(Vehicle):
    trunk_open = False
    def open_trunk(self):
        self.trunk_open = True
    def close_trunk(self):
        self.trunk_open = False

我们的汽车继承了车辆类的所有方法和变量，但添加了一个额外的变量和两个方法来操作后备箱。

有时你想覆盖继承的 __init__() 函数。为了演示，我们可以创建一个摩托车类。大多数摩托车都有一个中心支架。我们将在初始化时添加输出或输入的功能：

class Motorcycle(Vehicle):
    def __init__(self, center_start_out = False):
        self.center_start_out = center_start_out
        super().__init__()
   def start(self):
        print("Sorry, out of fuel!")

需要注意的是，在重写构造函数时，我们继承的父类的构造函数不会被改变。如果想要更改这个功能，需要自己调用它。这是通过 super() 函数完成返回父类的引用，然后才能调用父类的构造函数。

class Vehicle:

    def __init__(self, started =  False, speed = 0):
        self.started = started
        self.speed = speed

    def start(self):
        self.started = True
        print("启动，皮皮虾我们走")

    def stop(self):
        self.speed = 0

    def increaseSpeed(self, delta):
        if self.started:
            self.speed += delta
            print("Vroooooom!")
        else:
            print("还没启动呢！")


class Car(Vehicle):
    trunk_open = False
    def open_trunk(self):
        self.trunk_open = True
    def close_trunk(self):
        self.trunk_open = False

class Motorcycle(Vehicle):
    def __init__(self, center_start_out = False):
        self.center_start_out = center_start_out
        super().__init__()


V = Vehicle()
C = Car()
M = Motorcycle()

print(type(V))
print(type(C))
print(type(M))

print("摩托车是交通工具的实例吗？",isinstance(M, Vehicle))

super() 函数返回一个代表父类的临时对象。这用于访问父类的方法和属性。在 super() 函数的帮助下，我们还可以访问被覆盖的方法。

运行上面代码的结果如下：

2 继承的类型

2.1 单继承

单继承就是一个子类只有一个基类的继承方式，显示图如下：

最基本的例子如下：

class Animal:
  print("我是动物")

class Cat(Animal):
  print("我是猫")

2.2 多继承

多继承就是一个子类可以继承多个父类的继承方式，相对于单继承来说，多继承更复杂，容易造成菱形继承问题，即两个父类同时继承了一个基类，而子类会包含多个父类的内容，产生代码歧义。

多继承结构图：

语法结构如下：

class A:
  def __init__(self, name):
    self.name = name

  def introduction(self):
    print("我叫", self.name)


class B:
  def __init__(self, age):
    self.age = age

  def introduction(self):
    print("我今年 %d 岁了" % self.age)


class C(A, B):
  pass


c = C(18)
c.introduction()

运行代码：

我叫 18

从上面的执行结果来看，本来想介绍年龄，最后却输出了“我叫 18”，这种现象就是继承顺序导致的，类 A 在类 B 的前面，所以对于同名的属性和方法子类都会调用 类 A 的。

2.3 多级继承

当一个类继承一个子类时，它被称为多级继承。继承子类的类被称为孙子类。多级继承会导致孙子和子关系。孙子类可以访问子类和父类的属性。

多级继承结构图：

class Parent:
    str1 = "Python"


class Child(Parent):
    str2 = " is the best programming?"


class GrandChild(Child):

    def get_str(self):
        print(self.str1 + self.str2)


person = GrandChild()
person.get_str()

运行结果：

Python is the best programming?

在上面的代码示例中，GrandChild 是 Child 的一个子类，而 Child 是 Parent 的一个子类。因此，GrandChild 可以访问父类和子类的属性。

2.4 分层继承

当多个类继承同一个类时，称为分层继承。结构图如下：

代码如下：

class SuperClass:
    x = 2022


class SubClass1(SuperClass):
    pass


class SubClass2(SuperClass):
    pass


class SubClass3(SuperClass):
    pass


a = SubClass1()
b = SubClass2()
c = SubClass3()
print(a.x, b.x, c.x)

运行结果：

(2022, 2022, 2022)

2.5 Python中的混合继承

一种以上继承类型的组合称为混合继承。结构图如下：

代码例子如下:

class X:
    num = 2023


class A(X):
    pass


class B(A):
    pass


class C(A):
    pass


class D(B, C):
    pass


ob = D()
print(D.num)

在上面的代码示例中，我们结合了多级继承、多重继承和分层继承，因此创建了混合继承。输出结果：

2023

3 总结

继承允许我们定义继承另一个类的所有方法和属性的类。父类是继承的类，也称为基类、派生类。子类是从另一个类继承的类，也称为派生类。

本文介绍了 Python 的继承方法和继承的 5 种分类，并在简单的例子中实践了各种继承的方式。但继承的实际用法可不会像本文这样简单，今后介绍更多相关的知识。

到此这篇关于一文深入了解Python中的继承知识点的文章就介绍到这了,更多相关Python 继承内容请搜索自由互联以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自由互联！