Python面向对象编程之继承与多态详解

Python面向对象编程之继承与多态详解

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本文实例讲述了Python面向对象编程之继承与多态。分享给大家供大家参考，具体如下：

Python 类的继承

在OOP（Object Oriented Programming）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）。

我们先来定义一个class Person，表示人，定义属性变量 name 及 sex （姓名和性别）；

定义一个方法print_title()：当sex是male时，print man；当sex 是female时，print woman。参考如下代码：

class Person(object):

def __init__(self,name,sex):

self.name = name

self.sex = sex

def print_title(self):

if self.sex == "male":

print("man")

elif self.sex == "female":

print("woman")

class Child(Person): # Child 继承 Person

pass

May = Child("May","female")

Peter = Person("Peter","male")

print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex) # 子类继承父类方法及属性

May.print_title()

Peter.print_title()

而我们编写 Child 类，完全可以继承 Person 类（Child 就是 Person）；使用 class subclass_name(baseclass_name) 来表示继承；

继承有什么好处？最大的好处是子类获得了父类的全部属性及功能。如下 Child 类就可以直接使用父类的 print_title() 方法

实例化Child的时候，子类继承了父类的构造函数，就需要提供父类Person要求的两个属性变量 name 及 sex：

在继承关系中，如果一个实例的数据类型是某个子类，那它也可以被看做是父类（May 既是 Child 又是 Person）。但是，反过来就不行（Peter 仅是 Person，而不是Child）。

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：

isinstance() 及 issubclass()

Python 与其他语言不同点在于，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。

Python 有两个判断继承的函数：isinstance() 用于检查实例类型；issubclass() 用于检查类继承。参见下方示例：

class Person(object):

pass

class Child(Person): # Child 继承 Person

pass

May = Child()

Peter = Person()

print(isinstance(May,Child)) # True

print(isinstance(May,Person)) # True

print(isinstance(Peter,Child)) # False

print(isinstance(Peter,Person)) # True

print(issubclass(Child,Person)) # True

Python 类的多态

在说明多态是什么之前，我们在 Child 类中重写 print_title() 方法：若为male，print boy；若为female，print girl

class Person(object):

def __init__(self,name,sex):

self.name = name

self.sex = sex

def print_title(self):

if self.sex == "male":

print("man")

elif self.sex == "female":

print("woman")

class Child(Person): # Child 继承 Person

def print_title(self):

if self.sex == "male":

print("boy")

elif self.sex == "female":

print("girl")

May = Child("May","female")

Peter = Person("Peter","male")

print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex)

May.print_title()

Peter.print_title()

当子类和父类都存在相同的 print_title()方法时，子类的 print_title() 覆盖了父类的 print_title()，在代码运行时，会调用子类的 print_title()

这样，我们就获得了继承的另一个好处：多态。

多态的好处就是，当我们需要传入更多的子类，例如新增 Teenagers、Grownups 等时，我们只需要继承 Person 类型就可以了，而print_title()方法既可以直不重写（即使用Person的），也可以重写一个特有的。这就是多态的意思。调用方只管调用，不管细节，而当我们新增一种Person的子类时，只要确保新方法编写正确，而不用管原来的代码。这就是著名的“开闭”原则：

对扩展开放（Open for extension）：允许子类重写方法函数

对修改封闭（Closed for modification）：不重写，直接继承父类方法函数

子类重写构造函数

子类可以没有构造函数，表示同父类构造一致；子类也可重写构造函数；现在，我们需要在子类 Child 中新增两个属性变量：mother 和 father，我们可以构造如下（建议子类调用父类的构造方法，参见后续代码）：

class Person(object):

def __init__(self,name,sex):

self.name = name

self.sex = sex

class Child(Person): # Child 继承 Person

def __init__(self,name,sex,mother,father):

self.name = name

self.sex = sex

self.mother = mother

self.father = father

May = Child("May","female","April","June")

print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)

若父类构造函数包含很多属性，子类仅需新增1、2个，会有不少冗余的代码，这边，子类可对父类的构造方法进行调用，参考如下：

class Person(object):

def __init__(self,name,sex):

self.name = name

self.sex = sex

class Child(Person): # Child 继承 Person

def __init__(self,name,sex,mother,father):

Person.__init__(self,name,sex) # 子类对父类的构造方法的调用

self.mother = mother

self.father = father

May = Child("May","female","April","June")

print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)

多重继承

多重继承的概念应该比较好理解，比如现在需要新建一个类 baby 继承 Child ， 可继承父类及父类上层类的属性及方法，优先使用层类近的方法，代码参考如下：

class Person(object):

def __init__(self,name,sex):

self.name = name

self.sex = sex

def print_title(self):

if self.sex == "male":

print("man")

elif self.sex == "female":

print("woman")

class Child(Person):

pass

class Baby(Child):

pass

May = Baby("May","female") # 继承上上层父类的属性

print(May.name,May.sex)

May.print_title() # 可使用上上层父类的方法

class Child(Person):

def print_title(self):

if self.sex == "male":

print("boy")

elif self.sex == "female":

print("girl")

class Baby(Child):

pass

May = Baby("May","female")

May.print_title() # 优先使用上层类的方法

Python析构函数

Python中有两个特殊的方法, 一个是构造函数 init , 另一个是析构函数 del ，统称为魔术方法。

构造函数 init ，创建实例对象之后Python会自动执行此方法，把初始化的属性特点放到实例对象里。

构造函数是创建并初始对象属性，那么对象使用完成后，系统是怎么处理这些呢？

这个时候，Python引入了销毁对象功能的析构函数 del ()

析构函数 del 是对象没有被引用时会触发垃圾回收机制，进行内存释放.

python 内置的 del 方法称为析构方法。用于实现对象被销毁时所需的操作。

常见的应用常见如：

析构方法 del ()是可选的，如果不提供，则Python 会在后台提供默认析构函数

如果要显式的调用析构函数，可以使用del关键字： del obj

析构方法的作用是销毁对象的，在python中采用垃圾回收机制。

Python垃圾回收机制核心思想是：

详细说明：

我们主动删除对象调用del 对象;程序运行结束后，python也会自动进行删除其他的对象。

注意：

如果我们重写子类的 del () 方法（父类为非 object 的类），则必须显式调用父类的 del () 方法，这样才能保证在回收子类对象时，其占用的资源（可能包含继承自父类的部分资源）能被彻底释放

我们本期学习了Python内置函数析构函数，用于没有被引用的对象进行回收处理，一般情况下，我们不用刻意去调用，python内部会对进行触发。

以上是本期内容，欢迎大佬们评论区指正，下期见~

python可以定义多个构造函数吗

不行，一个class只能有一个用于构造对象的__init__函数

但python中的变量是无类型的，因此传给__init__的参数可以是任何类型

python中的函数参数在定义时可以有默认值，可以让__init__函数接受多个参数，在后面的一些参数给出默认值的方法让__init__接受不同个数的参数，并且执行类型检查执行不同的代码，用上述方法实现类的构造函数的多态性

有A extends B，A没有构造函数，B有无参构造函数，当new A()时，会调用父类函数吗？

先小小纠正一下，java里面一般不叫函数，叫方法，这是Java的一个小习惯。

你这个问题原因很简单。

首先，任何类都有构造方法，难怕是你不写，也会默认你有一个有无参构造方法。，所以你的A里面就会有一个叫A()的构造方法。

当你new A()时，默认你有一个有无参构造方法A()的方法里的第一句，会自动加上一个super()；的方法，这句就是调用父类构造方法的意思，这是java规定的规则。

你可以尝试一下，在A里写一个构造方法:

A(){

super();   //这个一定要放在第一句

System.out..XX;

}

这与你不写super()这句效果是一样的，因如果没写，java会默认在第一句加上super。

1.构造函数的命名必须和类名完全相同。在java中普通函数可以和构造函数同名，但是必须带有返回值；

2.构造函数的功能主要用于在类的对象创建时定义初始化的状态。它没有返回值，也不能用void来修饰。这就保证了它不仅什么也不用自动返回，而且根本不能有任何选择。而其他方法都有返回值，即使是void返回值。尽管方法体本身不会自动返回什么，但仍然可以让它返回一些东西，而这些东西可能是不安全的；

3.构造函数不能被直接调用，必须通过new运算符在创建对象时才会自动调用；而一般的方法是在程序执行到它的时候被调用的；

4.当定义一个类的时候，通常情况下都会显示该类的构造函数，并在函数中指定初始化的工作也可省略，不过Java编译器会提供一个默认的构造函数.此默认构造函数是不带参数的。而一般的方法不存在这一特点；

5.构造函数有回滚的效果，构造函数抛出异常时，构造的是一个不完整对象，会回滚，将此不完整对象的成员释放(c++)

6.当一个类只定义了私有的构造函数，将无法通过new关键字来创建其对象，当一个类没有定义任何构造函数，C#编译器会为其自动生成一个默认的无参的构造函数。[1]

7.在Python中构造函数必须通过重写__init__方法实现

python中钩子方法和构造函数是如何实现的？

例子：

#!/usr/bin/python

# Filename: class_init.py

class Person:

def __init__(self, name):

self.name = name

def sayHi(self):

print Hello, my name is, self.name

p = Person(Swaroop)

p.sayHi()

这个例子中就是在init方法中定义了参数name，然后调用的时候直接用类名person带上传参swaroop就行了，swaroop参数就会传递给sayhi()，整个流程就对应c中的构造函数。

然后说钩子，其实就是实现一种内操作，有子进程的意思但又不是，至于装饰函数是不是钩子好像没官方说法，我认为可以算是。装饰器就是把一个函数对象返回给另一个函数来实现既定的功能，其实就是一种内操作。

PS：很多东西都是相关的，比如方法和它的具体实现功能，等你用到它的功能以后就很好理解了，单纯的研究理论也没什么意思。尤其是这种比较抽象的概念。

构造函数的有参和无参的区别，构造函数的参数是派什么用场的？

区别：

1.如果在创建对象时不写参数，调用的就是无参的构造方法。可是如果你写的有有参的构造方法，而没有无参的构造方法，那么再“创建对象时不写参数”就会报错，程序会认为你知道该怎么做。

如果构造方法有参数，在创建对象时传入了参数，那么就会调用此方法，这一点和重载类似。

2.没有参数的构造函数就是默认构造函数。

有参数的构造函数可用传递的参数给类中的属性赋初始值或执行初始化操作例如订阅事件等。

构造函数是在创建给定类型的对象时执行的类方法。构造函数具有与类相同的名称，它通常初始化新对象的数据成员。

任何时候，只要创建类或结构，就会调用它的构造函数。类或结构可能有多个接受不同参数的构造函数。构造函数使得程序员可设置默认值、限制实例化以及编写灵活且便于阅读的代码。

如果没有为对象提供构造函数，则默认情况下 C# 将创建一个构造函数，该构造函数实例化对象，并将所有成员变量设置系统指定的默认值。静态类和结构也可以有构造函数。

扩展资料

主要特点

1.构造函数的命名必须和类名完全相同。在java中普通函数可以和构造函数同名，但是必须带有返回值；

2.构造函数的功能主要用于在类的对象创建时定义初始化的状态。它没有返回值，也不能用void来修饰。这就保证了它不仅什么也不用自动返回，而且根本不能有任何选择。而其他方法都有返回值，即使是void返回值。尽管方法体本身不会自动返回什么，但仍然可以让它返回一些东西，而这些东西可能是不安全的；

3.构造函数不能被直接调用，必须通过new运算符在创建对象时才会自动调用；而一般的方法是在程序执行到它的时候被调用的；

4.当定义一个类的时候，通常情况下都会显示该类的构造函数，并在函数中指定初始化的工作也可省略，不过Java编译器会提供一个默认的构造函数.此默认构造函数是不带参数的。而一般的方法不存在这一特点；

5.构造函数有回滚的效果，构造函数抛出异常时，构造的是一个不完整对象，会回滚，将此不完整对象的成员释放(c++)

6.当一个类只定义了私有的构造函数，将无法通过new关键字来创建其对象，当一个类没有定义任何构造函数，C#编译器会为其自动生成一个默认的无参的构造函数。

参考资料：百度百科——构造函数