据廖雪峰python3教程----python学习第十三天

标签：python 继承和多态

继承和多态

在OOP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）。

编写一个名为 Animal 的class，有一个 run（） 方法可以直接打印：

>>> class Animal(object):
     def run(self):
          print(‘Animal is running...‘)

当我们需要编写Dog和Cat类时，就可以直接从Animal类继承：

>>> class Dog(Animal):
     pass

>>> class Cat(Animal):
     pass

对于Dog来说，Animal就是它的父类，对于Animal来说，Dog就是它的子类。cat和Dog类似。

集成有什么好处？最大的好处是子类获得了父类的全部功能。由于Animal实现了run（）方法，因此，Dog和Cat作为它的子类，什么事也没干，就自动拥有了run（）方法：

>>> dog = Dog()
>>> dog.run()
Animal is running...

>>> cat = Cat()
>>> cat.run()
Animal is running...

也可以对子类增加一些方法，比如Dog类：

>>> class Dog(Animal):
     def run(self):
          print(‘Dog is running...‘)
     def eat(self):
          print(‘Eating meat...‘)

继承的第二个好处需要我们对代码做一点改进，对于Dog和Cat，调用run（） 的时候，显示的都是 Animal is running...  ，符合逻辑的做法分别显示  Dog is running...和Cat is running...，因此，对Dog和Cat类改进如下：

>>> class Dog(Animal):
     def run(self):
          print(‘Dog is running...‘)

>>> class Cat(Animal):
     def run(self):
          print(‘Cat is running...‘)

>>> dog=Dog()
>>> dog.run()
Dog is running...
>>> cat=Cat()
>>> cat.run()
Cat is running...

当子类和父类都存在相同的run（）方法时，我们说。子类的run（）覆盖了父类的run（），再代码运行的时候，总是会调用子类的run（）。这样，我们就获得了继承的另一个好处：多态

要理解什么是多态，我们首先要对数据类型再作一点说明。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：

>>> isinstance(a,list)
True
>>> isinstance(b,Animal)
True
>>> isinstance(c,Dog)
True

#再看一个：
>>> isinstance(c,Animal)
True

#看来c不仅仅是Dog,c还是Animal！

因为Dog是从Animal继承下来的，当我们创建了一个Dog的实例c时，我们认为c的数据类型是Dog没错，但c同时也是Animal也没错，Dog本来就是Animal的一种！

所以，在继承关系中，如果一个实例的数据类型是某个子类，那它的数据类型也可以被看做是父类。但是，反过来就不行：

>>> b = Animal()
>>> isinstance(b,Dog)
False

Dog可以看成Animal，但Animal不可以看成Dog。

要理解多态的好处，我们还需要再编写一个函数，这个函数接受一个Animal类型的变量：

def run_twice(animal):
    animal.run()
    animal.run()

>>> run_twice(Animal())
Animal is running...
Animal is running...
>>> run_twice(Dog())
Dog is running...
Dog is running...
>>> run_twice(Cat())
Cat is running...
Cat is running...

看上去没啥意思，但是仔细想想，现在，如果我们再定义一个Tortoise类型，也从Animal派生：

class Tortoise(Animal):
    def run(self):
        print(‘Tortoise is running slowly...‘)

#当我们调用run_twice()时，传入Tortoise的实例：
>>> run_twice(Tortoise())
Tortoise is running slowly...
Tortoise is running slowly...

你会发现，新增一个Animal的子类，不必对run_twice()做任何修改，实际上，任何依赖Animal作为参数的函数或者方法都可以不加修改地正常运行，原因就在于多态。

多态的好处就是，当我们需要传入Dog、Cat、Tortoise……时，我们只需要接收Animal类型就可以了，因为Dog、Cat、Tortoise……都是Animal类型，然后，按照Animal类型进行操作即可。由于Animal类型有run()方法，因此，传入的任意类型，只要是Animal类或者子类，就会自动调用实际类型的run()方法，这就是多态的意思：

对于一个变量，我们只需要知道它是Animal类型，无需确切地知道它的子类型，就可以放心地调用run()方法，而具体调用的run()方法是作用在Animal、Dog、Cat还是Tortoise对象上，由运行时该对象的确切类型决定，这就是多态真正的威力：调用方只管调用，不管细节，而当我们新增一种Animal的子类时，只要确保run()方法编写正确，不用管原来的代码是如何调用的。这就是著名的“开闭”原则：

对扩展开放：允许新增Animal子类；

对修改封闭：不需要修改依赖Animal类型的run_twice()等函数。

本文出自 “启思·朝圣者” 博客，请务必保留此出处http://dearch.blog.51cto.com/10423918/1764522

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