Python 繼承 和 多型

unpredictable_X發表於2019-02-16
Python繼承多型

一、繼承

  • 繼承的概念

在物件導向程式設計中，當我們定義一個類class的時候，可以從某個現有的class繼承，新的class稱為子類（Subclass），而被繼承的class稱為基類、父類或超類（Base class、Super class）。

語法形式：

class new_class_name( base_class_1,base_class_2,…. ):
    pass

例如：

class Animal(object):
     def run(self):
         print(`animal is running ...`)

# Dog繼承Animal，子類獲得了父類的全部功能
class Dog (Animal):
     pass
class Cat(Animal):
     pass
  • 繼承的好處

1、通過父類派生出子類，子類獲得了父類的全部功能。子類繼承父類任何屬性，包括資料屬性和方法屬性。
2、除了繼承父類的全部功能，還可以覆蓋父類的功能，或者定製只屬於自己的特定功能。
如上例子，Animal實現了run()方法。因此，Dog、Cat作為其子類，自動獲得了run()方法。

嘗試執行下程式碼：

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

二、多型

針對上述第2點，通過繼承覆蓋，可以給子類單獨增加或者修改一些方法。

class Animal(object):
     def run(self):
         print(`animal is running ...`)

# Dog繼承Animal，子類獲得了父類的全部功能
class Dog (Animal):
    # 多型，子類的方法覆蓋了父類的方法
     def run(self):
         print(`dog is running...`)     
     def eat(self):
         print(`eating meat`)
    
class Cat(Animal):
     def run(self):
         print(`cat is running ... `)

在子類中，分別重新修改了run()方法的實現，這種可以成為“多型”。

  • 類與資料型別

當我們定義 了一個類，實際上也就定義了一種資料型別，與list、dict、string沒有差別。例如：

a = list()    # a是list型別 
b = Animal() # b是Animal型別 
c = Dog()   # c是Dog型別

我們可以通過isinstance()來判斷他們的型別：

>>> isinstance(a, list) 
True 
>>> isinstance(b, Animal) 
True 
>>> isinstance(c, Animal) 
True                        # 此處c不僅僅是Dog型別，還是Animal型別。
>>> isinstance(b, Dog) 
False

可以發現，c物件不僅僅是Dog型別，還是Animal型別（Dog的父類）。但是反過來，Animal不是Dog型別。
即在繼承關係中，如果一個例項的資料型別是某個子類，那它的資料型別也可以被看做是父類。但是，如果一個例項的資料型別是父類，不可以被看做是子類。

嘗試如下執行：

dog = Dog()
dog.run()
cat = Cat()
cat.run()
結果就是：
dog is running...
cat is running...

在上述中，傳入dog和cat都是Animal型別，由於Animal型別有run()方法，因此，只要傳入的型別是Animal類或者子類，就會自動呼叫實際型別的run()方法，無需確切地知道它的子型別。但是具體呼叫的run()方法是作用在哪個物件上（具體呼叫哪個類的run()方法），由執行時該物件的確切型別決定。
Dog類對run()方法進行了重寫，則dog物件呼叫的是自身類裡的run()方法，同理cat物件。

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