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从零开始学python-继承

2026-08-22 18:21:47

从零开始学python-继承

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前言:

继承是面向对象编程的重要特性之一，它允许基于已有的类创建新类，从而实现代码的重用和扩展。通过继承，子类可以继承父类的属性和方法，也可以添加自己的新属性和方法，或者重写父类的方法。

1. 继承的基本语法

在 Python 中，定义一个子类时，需要在类名后面的括号中指定父类：

class 父类:    # 父类的属性和方法class 子类(父类):    # 子类自己的属性和方法

父类：被继承的类，也称为基类或超类。
子类：通过继承得到的新类，也称为派生类。

2. 一个简单的继承例子

从一个最基本的例子开始：定义一个 Animal 类，然后创建一个 Dog 类继承它。

# 父类class Animal:    def __init__(self, name):        self.name = name    def speak(self):        print(f"{self.name} 发出声音")# 子类继承 Animalclass Dog(Animal):    def wag_tail(self):        print(f"{self.name} 摇尾巴")# 使用animal = Animal("动物")animal.speak()          # 输出: 动物 发出声音dog = Dog("旺财")dog.speak()             # 子类继承了 speak 方法，输出: 旺财 发出声音dog.wag_tail()          # 子类自己的方法，输出: 旺财 摇尾巴

说明：Dog 类没有定义 __init__ 和 speak 方法，但它从 Animal 类中继承了过来，所以可以直接使用。同时 Dog 类添加了自己的新方法 wag_tail。

3. 方法重写（Override）

子类可以对父类的方法进行重写，即在子类中定义一个与父类同名的方法，从而覆盖父类的行为。

class Cat(Animal):    def speak(self):                     # 重写父类的 speak 方法        print(f"{self.name} 喵喵叫")cat = Cat("咪咪")cat.speak()          # 输出: 咪咪 喵喵叫

这里 Cat 类重写了 speak 方法，调用时使用子类自己的实现。

4. 使用 super() 调用父类方法

有时候我们希望在子类中重写方法的同时，还能调用父类的原始方法。这可以通过 super() 函数实现。

class Bird(Animal):    def __init__(self, name, can_fly=True):        # 调用父类的 __init__ 来初始化 name        super().__init__(name)        self.can_fly = can_fly    def speak(self):        # 先调用父类的 speak        super().speak()        print("这只鸟在叽叽喳喳")bird = Bird("小麻雀")bird.speak()# 输出:# 小麻雀 发出声音# 这只鸟在叽叽喳喳

说明：

super().__init__(name) 调用了父类的 __init__ 方法，为 name 属性赋值，避免了在子类中重复写父类的初始化代码。
在重写的 speak 方法中，通过 super().speak() 先让父类执行其原有的说话逻辑，然后再加上子类特有的行为。

5. 多重继承

Python 支持一个子类继承多个父类，这称为多重继承。语法如下：

class 子类(父类1, 父类2, ...):    # 子类内容

当多个父类中有同名方法时，Python 会按照方法解析顺序（MRO）来决定调用哪一个。

class Flyer:    def fly(self):        print("我能飞")class Swimmer:    def swim(self):        print("我能游泳")class Duck(Flyer, Swimmer):    def sound(self):        print("嘎嘎嘎")duck = Duck()duck.fly()      # 继承自 Flyer，输出: 我能飞duck.swim()     # 继承自 Swimmer，输出: 我能游泳duck.sound()    # 自己的方法，输出: 嘎嘎嘎

如果多个父类中有同名方法，那么继承顺序（括号中从左到右）影响方法解析顺序。

class A:    def test(self):        print("A")class B:    def test(self):        print("B")class C(A, B):    passc = C()c.test()        # 输出: A   (因为先继承 A)# 查看 MROprint(C.__mro__)# 输出类似: (<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'>)

注意：多重继承虽然强大，但过度使用可能导致代码复杂和难以理解，实际开发中应谨慎使用。

6. 多继承的方法解析顺序图解

为了更直观地理解多重继承中的方法查找顺序，可以画一个继承关系图，并标注出 Python 的 MRO（方法解析顺序）。Python 使用 C3 线性化算法来确定 MRO，它保证每个类在父类之前被检查，且子类优先。

下面是一个经典的“菱形继承”例子，通过图示可以看清查找顺序：

class Base:    def method(self):        print("Base")class Left(Base):    def method(self):        print("Left")class Right(Base):    def method(self):        print("Right")class Derived(Left, Right):    pass

继承关系如如下：

当我们调用 Derived().method() 时，Python 会按照 MRO 顺序查找 method。MRO 可以通过 Derived.__mro__ 查看：

print(Derived.__mro__)# 输出: (<class '__main__.Derived'>, <class '__main__.Left'>, <class '__main__.Right'>, <class '__main__.Base'>, <class 'object'>)

对应的查找路径如图中箭头所示（从左到右）：

Derived → Left → Right → Base → object

因此，Derived().method() 会首先找到 Left 中的 method 并执行，输出 "Left"。如果 Left 中没有定义，才会继续找 Right，然后是 Base。

这个顺序保证了在复杂继承层次中，方法查找不会出现歧义，也保持了单调性。

7. 继承中的几个重要函数和属性

isinstance(obj, class)：判断对象是否为某个类（或其子类）的实例。
issubclass(sub, parent)：判断一个类是否是另一个类的子类。
类名.__bases__：查看直接父类（以元组形式返回）。
类名.__mro__：查看方法解析顺序。

print(isinstance(dog, Animal))   # Trueprint(issubclass(Dog, Animal))   # Trueprint(Dog.__bases__)             # (<class '__main__.Animal'>,)print(Dog.__mro__)               # (Dog, Animal, object)

8. 总结