python--继承

1. 继承介绍

在面向对象编程中，继承是面向对象三大特征之一。继承允许我们定义一个类，这个类继承了另一个类的属性和方法，从而减少了代码的重复，同时也遵循了软件开发的DRY(Don't Repeat Yourself)原则，使代码更具可读性、可维护性和扩展性。

Python中的继承机制非常灵活，它支持多继承、方法重写和超继承调用。

2. 单继承

2.1 简单的继承示例

在Python中，可以通过继承父类来创建子类，并重载父类的方法或者添加新的方法，下面我们来看一个简单的示例：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        
    def introduce(self):
        print('My name is {}, and I am {} years old.'.format(self.name, self.age))
class Student(Person):
    def __init__(self, name, age, school):
        super().__init__(name, age)
        self.school = school
        
    def study(self):
        print('{} is studying in {}.'.format(self.name, self.school))

这里我们创建了一个Person类，包含了姓名和年龄两个属性以及一个introduce()方法，用于输出姓名和年龄信息。然后我们又创建了一个Student类，它从Person类继承了姓名和年龄两个属性以及introduce()方法，并添加了一个新的方法study()，用于输出学生学校的信息。

现在我们可以用Student类创建一个学生对象，并调用它的方法：

student = Student('Tom', 18, 'MIT')
student.introduce()
student.study()

输出结果如下：

My name is Tom, and I am 18 years old.
Tom is studying in MIT.

这个简单的示例展示了继承的基本思想，即从父类继承属性和方法，并在子类中添加新的属性和方法来实现功能的扩展。

2.2 方法重写

当子类需要对继承自父类的方法进行修改时，需要重写这个方法，下面我们来看一个方法重写的示例：

class Rectangle:
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
        
    def area(self):
        return self.width * self.height
    
class Square(Rectangle):
    def __init__(self, side):
        super().__init__(side, side)
        
    def area(self):  # 重写area方法
        return self.width ** 2
    
r = Rectangle(5, 6)
print(r.area())
s = Square(5)
print(s.area())

这里我们创建了一个Rectangle类，包含width和height两个属性以及area()方法，用于计算矩形的面积。然后我们又创建了一个Square类，它从Rectangle类继承了width和height两个属性以及area()方法，并重写了area()方法，用于计算正方形的面积。

现在我们可以用Rectangle类创建一个矩形对象，用Square类创建一个正方形对象，并分别调用它们的area()方法：

r = Rectangle(5, 6)
print(r.area())  # 30
s = Square(5)
print(s.area())  # 25

输出结果如下：

30
25

可以看到，Square类重写了Rectangle类的area()方法，并使用自己的算法实现了正方形的面积计算。

3. 多继承

在Python中，一个子类可以从多个父类继承属性和方法，这种继承方式称为多继承。下面我们来看一个多继承的示例：

class A:
    def do_something(self):
        print('do something in A')
class B:
    def do_something(self):
        print('do something in B')
class C(A, B):
    def test(self):
        self.do_something()
        
c = C()
c.test()

这里我们创建了三个类A、B、C，其中A和B是两个父类，C是一个子类，它从A和B两个父类继承了do_something()方法并重写实现了test()方法，用于在test()方法中调用do_something()方法。

现在我们可以创建一个C类的对象，并调用它的test()方法：

c = C()
c.test()

输出结果如下：

do something in A

可以看到，C类的do_something()方法的实现来自于A类而不是B类，这是由于在多继承中，按照“广度优先”的顺序搜索方法，即从左到右遍历所有父类，如果有同名方法，就使用最左边的那个父类的方法。

4. 超继承调用

当子类需要调用父类的方法时，可以使用超继承调用的方法，它使用super()函数来实现。下面我们来看一个超继承调用的示例：

class A:
    def do_something(self):
        print('do something in A')
class B:
    def do_something(self):
        print('do something in B')
class C(A, B):
    def do_something(self):
        super().do_something()
        print('do something in C')
        
c = C()
c.do_something()

这里我们创建了三个类A、B、C，其中A和B是两个父类，C是一个子类，它从A和B两个父类继承了do_something()方法并重写实现了它，用于在C类中调用父类的do_something()方法并追加新的功能。

现在我们可以创建一个C类的对象，并调用它的do_something()方法：

c = C()
c.do_something()

输出结果如下：

do something in A
do something in C

可以看到，当C类的do_something()方法被调用时，它先使用super()函数调用了A类的do_something()方法，然后再输出自己的信息。

5. 总结

本文介绍了Python中的继承机制，并分别讲解了单继承、多继承、方法重写以及超继承调用的使用方法，同时也展示了继承的灵活性和优点，希望读者通过本文的学习，能够更好地理解和应用Python中的继承技术。