Python面向对象编程（三）

Python面向对象编程（三）攻略

本文是Python面向对象编程系列的第三篇，主要介绍面向对象编程中的继承与多态。

继承

在面向对象编程中，一个类可以派生出子类，子类可以继承父类的属性和方法。这种机制就叫做继承。

定义子类并继承父类

子类的定义方法很简单，我们只需要在类名后面加上一个括号，在括号内写上父类的名字即可。如果父类是Python内置的类型，则可以省略父类的名字。

示例代码：

class Animal:   # 定义一个父类
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def show_info(self):
        print('我叫{}'.format(self.name))

class Dog(Animal):   # 定义一个继承父类Animal的子类Dog
    def __init__(self, name, color):
        super().__init__(name)   # 调用父类的构造函数
        self.color = color

    def bark(self):
        print('汪汪汪...')

dog = Dog('旺财', '黄色')
dog.show_info()   # 我叫旺财
dog.bark()   # 汪汪汪...

在上面的示例中，我们定义了一个父类Animal，它拥有一个构造函数和一个实例方法show_info。然后我们定义了一个继承Animal的子类Dog，它拥有一个构造函数和一个实例方法bark。在子类的构造函数中，我们使用super().init(name)调用了父类的构造函数，以便子类继承到了父类的属性。最后我们创建了一个Dog类的实例dog，并通过dog的bark方法和show_info方法，分别调用了子类Dog和父类Animal中的方法。

覆盖父类的方法

子类可以覆盖父类的方法。我们只需要在子类中重新定义一个与父类同名的方法即可。当对象调用该方法时，会先去子类中查找是否有该方法。如果有，则调用子类的方法，如果没有，则调用父类的方法。

示例代码：

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

    def show_info(self):
        print('我叫{}'.format(self.name))

class Dog(Animal):
    def __init__(self, name, color):
        super().__init__(name)
        self.color = color

    def bark(self):
        print('汪汪汪...')

    def show_info(self):   # 覆盖父类的show_info方法
        print('我叫{}，我的颜色是{}'.format(self.name, self.color))

dog = Dog('旺财', '黄色')
dog.show_info()   # 我叫旺财，我的颜色是黄色

在上面的示例中，我们重新定义了子类Dog的show_info方法，并覆盖了父类Animal的show_info方法。

多态

多态是面向对象编程中的一个重要特性。它可以让我们在同一操作作用于不同的对象时，产生不同的行为。

多态的实现

在Python中，实现多态可以通过鸭子类型和继承两种方式。

鸭子类型

鸭子类型是Python中的一种动态类型判断方式。它认为如果一个对象看起来像鸭子，那么它就可以被当做鸭子来使用。这种方式可以在不继承父类的情况下实现多态。

示例代码：

class Duck:
    def quack(self):
        print('嘎嘎嘎...')

class Chicken:
    def cluck(self):
        print('咯咯咯...')

def make_sound(obj):
    if hasattr(obj, 'quack'):
        obj.quack()
    elif hasattr(obj, 'cluck'):
        obj.cluck()

duck = Duck()
chicken = Chicken()
make_sound(duck)   # 嘎嘎嘎...
make_sound(chicken)   # 咯咯咯...

在上面的示例中，我们定义了两个类Duck和Chicken，它们分别拥有quack和cluck方法。然后我们定义了一个函数make_sound，它接收一个对象作为参数，并调用该对象的quack或cluck方法。在make_sound函数中，我们通过hasattr(obj, 'quack')和hasattr(obj, 'cluck')来判断obj是否拥有quack或cluck方法，从而实现了鸭子类型的多态。

继承

在父类中定义一个方法，子类可以重写这个方法，从而实现多态。

示例代码：

class Animal:
    def speak(self):
        pass

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        print('汪汪汪...')

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        print('喵喵喵...')

def animal_speak(animal):
    animal.speak()

dog = Dog()
cat = Cat()
animal_speak(dog)   # 汪汪汪...
animal_speak(cat)   # 喵喵喵...

在上面的示例中，我们定义了一个父类Animal和两个子类Dog和Cat。在父类Animal中定义了一个speak方法，该方法在子类中被重写。然后我们定义了一个函数animal_speak，该函数接收一个Animal类型的参数，并调用该参数的speak方法。在调用时，会根据实际的对象类型，调用该对象的speak方法，从而实现了继承的多态。

总结

继承和多态是面向对象编程中两个重要的特性。通过继承，子类可以继承父类的属性和方法，从而使得代码复用更加方便。而通过多态，我们可以在同一操作作用于不同的对象时，产生不同的行为，从而让代码更加灵活。通过本文的示例代码，希望读者能够掌握面向对象编程中的继承和多态的使用方法。