PYTHON学习教程资源：继承和多态操作代码练习.docx
PYTHON学习教程资源：继承和多态操作代码练习在OOP程序设计中，当我们定义一个C1aSS的时候，可以从某个现有的CIaSS继承，新的CIaSS称为子类(Subc1ass),而被继承的C1aSS称为基类、父类或超类(Basec1ass>Superc1ass)。比如，我们已经编写了一个名为Anirna1的C1aSS,有一个run()方法可以直接打印：c1assAnima1(object):defrun(se1f):print(,Anima1isrunning.,)当我们需要编写Dog和Cat类时，就可以直接从Anima1类继承：c1assDog(Anima1):passc1assCat(Anima1):pass对于Dog来说，AnimaI就是它的父类，对于AnimaI来说,DOg就是它的子类。Cat和DOg类似。继承有什么好处？最大的好处是子类获得了父类的全部功能。由于Animia1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=DogOdog.run()cat=Cat()cat.run()运行结果如下：Anima1isrunning.Anima1isrunning.当然，也可以对子类增加一些方法，比如Dog类：c1assDog(Anima1):defrun(se1f):print(,Dogisrunning.,)defeat(se1f):print(,Eatingmeat.,)继承的第二个好处需要我们对代码做一点改进。你看到了，无论是DOg还是Cat,它们run()的时候，显示的都是AnimaIisrunning.,符合逻辑的做法是分别显示DOgisrunning.和Catisrunning.,因此,对Dog和Cat类改进如下：c1assDog(Anima1):defrun(se1f):print(,Dogisrunning.,)c1assCat(Anima1):defrun(se1f):print(,Catisrunning.,)再次运行，结果如下：Dogisrunning.Catisrunning.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(),在代码运行的时候，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C1aSS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、1ist、diet没什么两样：a二IistO#a是IiSt类型b二Anima1()#b是AninIa1类型c=DogO#C是Dog类型判断一个变量是否是某个类型可以用isinstance()判断：»>isinstance(a,1ist)True»>isinstance(b,Anima1)True»>isinstance(c,Dog)True看来a、bC确实对应着IiSt、Anima1、DOg这3种类型。但是等等，试试：»>isinstance(c,Anima1)True看来c不仅仅是Dog,c还是Anima1!不过仔细想想，这是有道理的，因为DOg是从Anima1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(:同时也是AnimaI也没错，Dog本来就是Anima1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=Anima1()»>isinstance(b,Dog)Fa1seDog可以看成Anima1,但Anima1不可以看成Dogo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Anima1类型的变量：defrun_twice(anima1):anima1,run()anima1,run()当我们传入AnimaI的实例时，run_twice()就打印出:»>runtwice(Anima1()Anima1isrunning.Anima1isrunning.当我们传入Dog的实例时，run_twice()就打印出：»>run_twice(DogO)Dogisrunning.Dogisrunning.当我们传入Cat的实例时，runjtwice()就打印出：»>run_twice(Cat()Catisrunning.Catisrunning.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Anima1派生：c1assTortoise(Anima1):defrun(se1f):print(,Tortoiseisrunnings1ow1y.,)当我们调用run_twice()时,传入TOrtoiSe的实例:»>run_twice(Tortoise()Tortoiseisrunnings1ow1y.Tortoiseisrunnings1ow1y.你会发现，新增一个Anirna1的子类，不必对run_tWiCe()做任何修改，实际上，任何依赖Anima1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Anima1类型就可以了,因为DOg、Cat>Tortoise都是Anima1类型，然后，按照Anima1类型进行操作即可。由于Anima1类型有run()方法,因此，传入的任意类型，只要是AnirnaI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AnimaI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Anin1a1、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Anima1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Anima1子类；对修改封闭：不需要修改依赖Anin1aI类型的run_twice()等函数。继承还可以一级一级地继承下来，就好比从爷爷到爸爸、再到儿子这样的关系。而任何类，最终都可以追溯到根类。bject,这些继承关系看上去就像一颗倒着的树。比如如下的继承树：IIobjectAnima1P1antDogIICatTreeF1ower静态语言VS动态语言对于静态语言(例如JaVa)来说，如果需要传入Anima1类型,则传入的对象必须是Anima1类型或者它的子类，否则，将无法调用run()方法。对于Pythor1这样的动态语言来说，则不一定需要传入Anima1类型。我们只需要保证传入的对象有一个run()方法就可以了：c1assTimer(object):defrun(se1f):print(,Start.,)这就是动态语言的“鸭子类型”，它并不要求严格的继承体系，一个对象只要“看起来像鸭子，走起路来像鸭子”，那它就可以被看做是鸭子。Python的“fi1e-1ikeObjeCt僦是一种鸭子类型。对真正的文件对象，它有一个read。方法，返回其内容。但是，许多对象，只要有read。方法，都被视为“fi1e1ikeobject”。许多函数接收的参数就是“fi1e-1ikeobject"，你不一定要传入真正的文件对象，完全可以传入任何实现了read。方法的对象。
