Python基础面向对象之继承与派生详解

Python 面向对象的语言，继承与派生是面向对象中的重要概念。在Python中，可以采用类的继承与派生来简化程序设计，同时减少代码量，使程序更加易读易维护。在本文中，我们将详细探讨Python中的继承与派生。

继承的基本概念

继承是一种程序设计中常用的代码复用方式。在Python中，一个类可以派生出多个类，派生出来的类称之为子类或派生类，被派生出来的类称之为父类或基类。

在Python中，类的继承可以通过在子类中使用父类名字加上圆括号的方式来实现。例如：

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self._name = name

    def eat(self):
        print('{}正在吃'.format(self._name))


class Dog(Animal):
    def bark(self):
        print('{}汪汪'.format(self._name))

在上面的代码中，我们定义了一个 Animal 类和一个 Dog 类，并让 Dog 类继承了 Animal 类。这样，Dog 类就可以使用 Animal 类中的属性和方法。

派生的基本概念

派生是面向对象编程中的另一种常用技术。它允许程序员在现有类的基础上增加新的方法和属性，以便满足子类的特殊要求。在Python中，可以通过派生来实现原有类的扩展和修改。

在Python中，派生可以通过定义子类并增加新的属性或方法来实现。例如：

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self._name = name

    def eat(self):
        print('{}正在吃'.format(self._name))


class Cat(Animal):
    def mew(self):
        print('{}喵喵'.format(self._name))

在上面的代码中，我们定义了一个 Animal 类和一个 Cat 类，并让 Cat 类派生自 Animal 类。在 Cat 类中，我们新增了一个 mew 方法。

继承与派生的使用示例

下面，我们将通过两个实例来演示继承与派生的使用过程。

实例一：人和学生

假设我们要定义一个 Person 类和一个 Student 类。

Person 类有姓名和年龄两个属性和一个 say_hello 方法，Student 类除了继承了 Person 类的属性和方法，还有学号这个属性和 show_no 方法。

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self._name = name
        self._age = age

    def say_hello(self):
        print('大家好，我是{}'.format(self._name))


class Student(Person):
    def __init__(self, name, age, no):
        super().__init__(name, age)
        self._no = no

    def show_no(self):
        print('我的学号是{}'.format(self._no))

在上面的代码中，我们定义了一个 Person 类和一个 Student 类，并让 Student 类继承了 Person 类。在 Student 类中，我们新增了一个 show_no 方法和一个 no 属性。

实例二：图形和矩形

假设我们要定义一个 Geometry 类和一个 Rectangle 类。

Geometry 类有长度和宽度两个属性和一个 area 方法，Rectangle 类除了继承了 Geometry 类的属性和方法，还有一个 perimeter 方法。

class Geometry:
    def __init__(self, width, height):
        self._width = width
        self._height = height

    def area(self):
        return self._width * self._height


class Rectangle(Geometry):
    def perimeter(self):
        return 2 * (self._width + self._height)

在上面的代码中，我们定义了一个 Geometry 类和一个 Rectangle 类，并让 Rectangle 类派生自 Geometry 类。在 Rectangle 类中，我们新增了一个 perimeter 方法。

总结

继承与派生是面向对象编程中重要的概念，可以帮助我们在程序设计中实现代码复用和扩展。在Python中，可以采用类的继承与派生来简化程序设计，同时减少代码量，使程序更加易读易维护。通过继承和派生的学习，我们可以更好地掌握面向对象编程的精髓。