Python学习笔记——从入门到报废(二十七、面向对象编程(三))

在讲面向对象的第一章中，我们提到了继承，所有类都会默认继承object基类。那么继承的应用是什么？我们设计一个Animal类作为父类，以此为例讲解什么是继承。

class Animal:    animal_count = 0    def __init__(self, name: str, age: int):        Animal.animal_count += 1        print(f"Total animal count: {Animal.animal_count}")        self.name = name        self.age = age    def eat(self, food: str):        print(f"{self.name} is eating {food}.")

一、继承及其特点

面向对象的编程的好处之一是实现代码的重用（如对象调用类方法），实现这种重用的方法之一则是继承机制。通过继承父类、基类或超类创建的新类称为子类或派生类，其语法是“class 子类(被继承的父类)”，其中被继承的父类可以有多个，在括号中以逗号分隔。

类继承有以下的一些特点：

• 如果在子类使用了父类的构造函数，需要显式的调用父类的构造函数，即“super().__init__()”。

• 在子类类方法中调用父类的方法时，需要加上父类的类名前缀，且self需作为参数进行传递，即“ParentClass.method(self, args)”；或者使用super调用，此时无需将self作为传参，即“super().method(args)”。

• 子类中的函数名可以与父类相同，使用子类的对象调用类方法时，先在子类中查找该名称函数，不存在时再逐级去父类中查找。

二、继承的代码表示

（1）继承并创建子类属性及方法

创建Dog类来继承Animal，添加breed作为Dog的特有属性，创建bark作为Dog的特有类方法，创建对象dog，并进行属性的初始化：

class Dog(Animal):    def __init__(self, name: str, age: int, breed: str):        super().__init__(name, age)        self.breed = breed        print(f"Dog {self.name} is the No.{Animal.animal_count}.")    def bark(self):        print(f"{self.name} is barking.")    def eat(self, food: str):        print(f"{self.name} will eat. ", end="")        Animal.eat(self, food)dog = Dog(name="Fido", age=3, breed="Golden Retriever")# Output: # Total animal count: 1# Dog Fido is the No.1.

（2）调用父类 / 子类中的属性或方法

通过上述例子，我们进行几次类方法的调用：

dog.bark()        # Output: Fido is barking.dog.eat("bones")  # Output: Fido will eat. Fido is eating bones.

我们解释一下其中的一些写法：

• 父类的类变量可直接通过“父类.变量名”的方式获取，如“Animal.animal_count”。

• 使用“父类.类方法”的方式调用父类函数，self需要作为首个传入参数，如Dog的eat_something中调用Animal的eat时，self为第一个参数。

• 父类的属性可以直接通过“self.属性”得到，如bark中获取父类的name属性。

• 若子类初始化的同时需要通过父类构造函数初始化父类中的属性，需要显示调用父类构造函数，并按照构造函数参数列表传入相应的值，如Dog的构造函数第一行，通过super调用父类构造函数。

• 调用bark时，由于其为子类类方法，所以直接执行子类bark中的代码。

• 调用eat，由于子类中与父类重名的方法会覆盖（重写）父类该方法，因此调用时会执行子类eat中的代码。若子类中未定义eat，则直接调用父类的eat方法。

（3）多重继承的初始化

假设类A使用a作为构造函数的参数，类B使用b作为构造函数的参数；类C作为派生类，继承A和B，那么在C初始化时如何同步初始化A和B？

此时可以使用协作式继承（Cooperative Multiple Inheritance），通过键值对传参调用构造函数的方法，完成同步初始化：

class A(object):    def __init__(self, a):        self.a = aclass B(object):    def __init__(self, b):        self.b = bclass C(A, B):    def __init__(self, a, b, c):        super().__init__(a=a, b=b)        self.c = c

也可以分别使用“父类.__init__(self, *args)”的方式进行初始化A、B，但并不推荐此类做法，会出现无法处理菱形继承等问题。

往期回顾：