本节介绍类中一个非常重要的东西——继承,其实也没有那么重要,只是听起来似乎有点让初学者晕头转向,然后就感觉它属于很高级的东西,真是情况如何?学了之后你自然有感受。 在现实生活中,“继承”意味着一个人从另外一个人那里得到了一些什么,比如“继承革命先烈的光荣传统”、“某人继承他老爹的万贯家产”等。总之,“继承”之后,自己就在所继承的方面省力气、不用劳神费心,能轻松得到,比如继承了万贯家产,自己就一夜之间变成富豪。如果继承了“革命先烈的光荣传统”,自己是不是一下就变成革命者呢? 当然,生活中的继承或许不那么严格,但是编程语言中的继承是有明确规定和稳定的预期结果的。 > 继承(Inheritance)是面向对象软 件技术当中的一个概念。如果一个类别A“继承自”另一个类别B,就把这个A称为“B的子类别”,而把B称为“A的父类别”,也可以称“B是A的超类”。 > > 继承可以使得子类别具有父类别的各种属性和方法,而不需要再次编写相同的代码。在令子类别继承父类别的同时,可以重新定义某些属性,并重写某些方法,即覆盖父类别的原有属性和方法,使其获得与父类别不同的功能。另外,为子类别追加新的属性和方法也是常见的做法。 (源自维基百科) 由上面对继承的表述,可以简单总结出继承的意图或者好处: * 可以实现代码重用,但不是仅仅实现代码重用,有时候根本就没有重用 * 实现属性和方法继承 诚然,以上也不是全部,随着后续学习,对继承的认识会更深刻。好友令狐虫曾经这样总结继承: > 从技术上说,OOP里,继承最主要的用途是实现多态。对于多态而言,重要的是接口继承性,属性和行为是否存在继承性,这是不一定的。事实上,大量工程实践表明,重度的行为继承会导致系统过度复杂和臃肿,反而会降低灵活性。因此现在比较提倡的是基于接口的轻度继承理念。这种模型里因为父类(接口类)完全没有代码,因此根本谈不上什么代码复用了。 > > 在Python里,因为存在Duck Type,接口定义的重要性大大的降低,继承的作用也进一步的被削弱了。 > > 另外,从逻辑上说,继承的目的也不是为了复用代码,而是为了理顺关系。 他是大牛,或许读者感觉比较高深,没关系,随着你的实践经验的积累,你也能对这个问题有自己独到的见解。 或许你也要问我的观点是什么?我的观点就是:走着瞧!怎么理解?继续向下看,只有你先深入这个问题,才能跳到更高层看这个问题。小马过河的故事还记得吧?只有亲自走入河水中,才知道河水的深浅。 对于python中的继承,前面一直在使用,那就是我们写的类都是新式类,所有新式类都是继承自object类。不要忘记,新式类的一种写法: ~~~ class NewStyle(object): pass ~~~ 这就是典型的继承。 ## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/209.md#基本概念)基本概念 ~~~ #!/usr/bin/env python # coding=utf-8 __metaclass__ = type class Person: def speak(self): print "I love you." def setHeight(self): print "The height is: 1.60m ." def breast(self, n): print "My breast is: ",n class Girl(Person): def setHeight(self): print "The height is:1.70m ." if __name__ == "__main__": cang = Girl() cang.setHeight() cang.speak() cang.breast(90) ~~~ 上面这个程序,保存之后运行: ~~~ $ python 20901.py The height is:1.70m . I love you. My breast is: 90 ~~~ 对以上程序进行解释,从中体会继承的概念和方法。 首先定义了一个类Person,在这个类中定义了三个方法。注意,没有定义初始化函数,初始化函数在类中不是必不可少的。 然后又定义了一个类Girl,这个类的名字后面的括号中,是上一个类的名字,这就意味着Girl继承了Person,Girl是Person的子类,Person是Girl的父类。 既然是继承了Person,那么Girl就全部拥有了Person中的方法和属性(上面的例子虽然没有列出属性)。但是,如果Girl里面有一个和Person同样名称的方法,那么就把Person中的同一个方法遮盖住了,显示的是Girl中的方法,这叫做方法的**重写**。 实例化类Girl之后,执行实例方法`cang.setHeight()`,由于在类Girl中重写了setHeight方法,那么Person中的那个方法就不显作用了,在这个实例方法中执行的是类Girl中的方法。 虽然在类Girl中没有看到speak方法,但是因为它继承了Person,所以`cang.speak()`就执行类Person中的方法。同理`cang.breast(90)`,它们就好像是在类Girl里面已经写了这两个方法一样。既然继承了,就是我的了。 ## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/209.md#多重继承)多重继承 所谓多重继承,就是只某一个类的父类,不止一个,而是多个。比如: ~~~ #!/usr/bin/env python # coding=utf-8 __metaclass__ = type class Person: def eye(self): print "two eyes" def breast(self, n): print "The breast is: ",n class Girl: age = 28 def color(self): print "The girl is white" class HotGirl(Person, Girl): pass if __name__ == "__main__": kong = HotGirl() kong.eye() kong.breast(90) kong.color() print kong.age ~~~ 在这个程序中,前面有两个类:Person和Girl,然后第三个类HotGirl继承了这两个类,注意观察继承方法,就是在类的名字后面的括号中把所继承的两个类的名字写上。但是第三个类中什么方法也没有。 然后实例化类HotGirl,既然继承了上面的两个类,那么那两个类的方法就都能够拿过来使用。保存程序,运行一下看看 ~~~ $ python 20902.py two eyes The breast is: 90 The girl is white 28 ~~~ 值得注意的是,这次在类Girl中,有一个`age = 28`,在对HotGirl实例化之后,因为继承的原因,这个类属性也被继承到HotGirl中,因此通过实例属性`kong.age`一样能够得到该数据。 由上述两个实例,已经清楚看到了继承的特点,即将父类的方法和属性全部承接到子类中;如果子类重写了父类的方法,就使用子类的该方法,父类的被遮盖。 ## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/209.md#多重继承的顺序)多重继承的顺序 多重继承的顺序很必要了解。比如,如果一个子类继承了两个父类,并且两个父类有同样的方法或者属性,那么在实例化子类后,调用那个方法或属性,是属于哪个父类的呢?造一个没有实际意义,纯粹为了解决这个问题的程序: ~~~ #!/usr/bin/env python # coding=utf-8 class K1(object): def foo(self): print "K1-foo" class K2(object): def foo(self): print "K2-foo" def bar(self): print "K2-bar" class J1(K1, K2): pass class J2(K1, K2): def bar(self): print "J2-bar" class C(J1, J2): pass if __name__ == "__main__": print C.__mro__ m = C() m.foo() m.bar() ~~~ 这段代码,保存后运行: ~~~ $ python 20904.py (<class '__main__.C'>, <class '__main__.J1'>, <class '__main__.J2'>, <class '__main__.K1'>, <class '__main__.K2'>, <type 'object'>) K1-foo J2-bar ~~~ 代码中的`print C.__mro__`是要打印出类的继承顺序。从上面清晰看出来了。如果要执行foo()方法,首先看J1,没有,看J2,还没有,看J1里面的K1,有了,即C==>J1==>J2==>K1;bar()也是按照这个顺序,在J2中就找到了一个。 这种对继承属性和方法搜索的顺序称之为“广度优先”。 新式类用以及python3.x中都是按照此顺序原则搜寻属性和方法的。 但是,在旧式类中,是按照“深度优先”的顺序的。因为后面读者也基本不用旧式类,所以不举例。如果读者愿意,可以自己模仿上面代码,探索旧式类的“深度优先”含义。 ## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/209.md#super函数)super函数 对于初始化函数的继承,跟一般方法的继承,还有点不同。可以看下面的例子: ~~~ #!/usr/bin/env python # coding=utf-8 __metaclass__ = type class Person: def __init__(self): self.height = 160 def about(self, name): print "{} is about {}".format(name, self.height) class Girl(Person): def __init__(self): self.breast = 90 def about(self, name): print "{} is a hot girl, she is about {}, and her breast is {}".format(name, self.height, self.breast) if __name__ == "__main__": cang = Girl() cang.about("canglaoshi") ~~~ 在上面这段程序中,类Girl继承了类Person。在类Girl中,初始化设置了`self.breast = 90`,由于继承了Person,按照前面的经验,Person的初始化函数中的`self.height = 160`也应该被Girl所继承过来。然后在重写的about方法中,就是用`self.height`。 实例化类Girl,并执行`cang.about("canglaoshi")`,试图打印出一句话`canglaoshi is a hot girl, she is about 160, and her bereast is 90`。保存程序,运行之: ~~~ $ python 20903.py Traceback (most recent call last): File "20903.py", line 22, in <module> cang.about("canglaoshi") File "20903.py", line 18, in about print "{} is a hot girl, she is about {}, and her breast is {}".format(name, self.height, self.breast) AttributeError: 'Girl' object has no attribute 'height' ~~~ 报错! 程序员有一句名言:不求最好,但求报错。报错不是坏事,是我们长经验的时候,是在告诉我们,那么做不对。 重要的是看报错信息。就是我们要打印的那句话出问题了,报错信息显示`self.height`是不存在的。也就是说类Girl没有从Person中继承过来这个属性。 原因是什么?仔细观察类Girl,会发现,除了刚才强调的about方法重写了,`__init__`方法,也被重写了。不要认为它的名字模样奇怪,就不把它看做类中的方法(函数),它跟类Person中的`__init__`重名了,也同样是重写了那个初始化函数。 这就提出了一个问题。因为在子类中重写了某个方法之后,父类中同样的方法被遮盖了。那么如何再把父类的该方法调出来使用呢?纵然被遮盖了,应该还是存在的,不要浪费了呀。 python中有这样一种方法,这种方式是被提倡的方法:super函数。 ~~~ #!/usr/bin/env python # coding=utf-8 __metaclass__ = type class Person: def __init__(self): self.height = 160 def about(self, name): print "{} is about {}".format(name, self.height) class Girl(Person): def __init__(self): super(Girl, self).__init__() self.breast = 90 def about(self, name): print "{} is a hot girl, she is about {}, and her breast is {}".format(name, self.height, self.breast) super(Girl, self).about(name) if __name__ == "__main__": cang = Girl() cang.about("canglaoshi") ~~~ 在子类中,`__init__`方法重写了,为了调用父类同方法,使用`super(Girl, self).__init__()`的方式。super函数的参数,第一个是当前子类的类名字,第二个是self,然后是点号,点号后面是所要调用的父类的方法。同样在子类重写的about方法中,也可以调用父类的about方法。 执行结果: ~~~ $ python 20903.py canglaoshi is a hot girl, she is about 160, and her breast is 90 canglaoshi is about 160 ~~~ 最后要提醒注意:super函数仅仅适用于新式类。当然,你一定是使用的新式类。“喜新厌旧”是程序员的嗜好。