Python开发基础-Day18继承派生、组合、接口和抽象类

时间:2022-03-23 15:42:44

类的继承与派生

经典类和新式类

在python3中,所有类默认继承object,但凡是继承了object类的子类,以及该子类的子类,都称为新式类(在python3中所有的类都是新式类)

没有继承object类的子类成为经典类(在python2中,没有继承object的类,以及它的子类,都是经典类)

 class People:
pass
class Animal:
pass
class Student(People,Animal): #People、Animal称为基类或父类,Student为子类,Student继承了People和Animal的所有属性
pass
print(Student.__bases__) #__bases__方法,查看继承的类的元组
print(People.__bases__)
print(Animal.__bases__)

输出结果:

 (<class '__main__.People'>, <class '__main__.Animal'>)    #继承了两个父类
(<class 'object'>,) #默认继承了object类
(<class 'object'>,)

继承

继承是为了减少代码重用的问题,以减少代码冗余。

继承是一种是什么是什么的关系,例如老师类是人类,而非老师类是生日类

继承类示例:

 class People:    #定义父类People
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def walk(self):
print('%s is walking' %self.name) #Teacher类和Student类无任何属性
class Teacher(People): #Teacher类继承People类的属性
pass
class Student(People): #Student类继承People类的属性
pass

引用测试:

 t=Teacher('bob',18)    #实例化一个Teacher对象,而非People对象,Student子类同理
print(type(t))
print(t.name,t.age)
print(t.__dict__)
t.walk() #Teacher子类继承了People的属性,使得Teacher子类的对象能够调用到父类的属性 输出结果:
<class '__main__.Teacher'>
bob 18
{'name': 'bob', 'age': 18}
bob is walking

派生

派生是在子类继承父类的基础上, 定义子类独有的属性,例如Teacher可以有教师等级的划分、有教学课程的划分,但是继承父类People类是没有等级和课程的划分的。

示例:

 #定义父类People
class People:
def __init__(self, name, age,sex):
self.name = name
self.age = age
self.sex=sex
def walk(self):
print('%s is walking' % self.name)
def test(self):
print('test class from father class %s' %self.name)
#定义Teacher子类
class Teacher(People):
school = 'jialidun'
def __init__(self, name, age,sex,level,salary):
People.__init__(self,name,age,sex) #继承父类的初始化内容,实例化时候接收的参数name、age、sex会传给People.__init__
self.level=level #派生的独有属性
self.salary=salary #派生的独有属性
def teach(self): #派生的独有属性
print('%s is teaching' %self.name)
def test(self): #派生父类的已有属性,对象在进行属性引用的时候会优先引用实例化过程中用到的类
People.test(self)
print('from teacher')
#定义Student子类
class Student(People):
def __init__(self, name, age,sex,group):
People.__init__(self, name, age, sex)
self.group=group
def study(self):
print('%s is studying' %self.name)

测试验证:

 t=Teacher('natasha',18,'male',10,3000) #__init__(t,'natasha',18,'male',10,3000)
print(Teacher.__bases__)
print(Teacher.__dict__)
t.test()

组合

不同于继承,组合是包含的意思,表示一种什么有什么的关系,也是为了减少重复代码的

示例:还是People、Teacher和Student的例子,只是加上了一个Birthday生日类

 #Birthday类,需要传入年月日
class Birthday:
def __init__(self,year,mon,day):
self.year=year
self.mon=mon
self.day=day
def tell_birth(self):
print('出生于<%s>年 <%s>月 <%s>日' % (self.year,self.mon,self.day))
#People类,需要接受名字年龄年月日,年月日传给Birthday类
class People:
def __init__(self, name, age, year, mon, day):
self.name = name
self.age = age
#__init__接收的year, mon, day传给Birthday类
self.birth = Birthday(year, mon, day) #包含Birthday类,生日不只是人类才有,其他动物也可以有生日,不同于继承
def walk(self):
print('%s is walking' % self.name)
#Teacher类
class Teacher(People):
def __init__(self, name, age, year, mon, day,level,salary):
#__init__接收的name, age, year, mon, day传给People类
People.__init__(self,name,age,year,mon,day)
self.level=level
self.salary=salary
def teach(self):
print('%s is teaching' %self.name)
#Student类
class Student(People):
def __init__(self, name, age, year, mon, day,group):
People.__init__(self,name,age,year,mon,day)
self.group=group
def study(self):
print('%s is studying' %self.name)

测试验证:

 t=Teacher('hurry',18,1990,2,33,10,3000)    #传入的值为Teacher类接收的值
print(t.name,t.age) #对象t的名字和年龄
print(t.birth) #输出的是一个类对象,因为父类People定义的birth属性就是一个类Birthday
t.birth.tell_birth() #查看对象t所继承的People类的birth属性(Birthday类)的tell_birth()属性
print(t.birth.year)
print(t.birth.mon)
print(t.birth.day)

接口和抽象类

接口

接口是一组功能的入口,要调用某一组功能,需要通过接口来进行调用,而不需要关注这组功能是如何实现的,要的只是结果。

在类里,接口是提取了一群类共同的函数,可以把接口当做一个函数的集合。

python模仿接口示例:

 #模仿Linux内文件读写的接口,Linux不管是文本,还是磁盘还是进程都是通过文件去实现的,只不过方法不同,但是没关系
class File: #定义一个接口类,提供read和write方法,但是一定是pass没有处理过程的,因为功能的实现具体靠的是子类
def read(self): #定接口函数read
pass
def write(self): #定义接口函数write
pass
#定义子类实现读写功能
#文本文件的读写
class Txt(File): #文本,具体实现read和write
def du(self): #注意并不是read
print('文本数据的读取方法')
def xie(self): #注意并不是write
print('文本数据的写入方法')
#硬盘数据的读写
class Sata(File): #磁盘,具体实现read和write
def read(self):
print('硬盘数据的读取方法')
def write(self):
print('硬盘数据的写入方法')
#进程数据的读写
class Process(File):
def read(self):
print('进程数据的读取方法')
def write(self):
print('进程数据的写入方法')

测试验证:硬盘和进程一样,所以制作文本和硬盘的测试即可

硬盘读写测试:

 disk=Sata()    #实例化一个硬盘读写对象
disk.read() #硬盘读
disk.write() #硬盘写 输出结果:
硬盘数据的读取方法
硬盘数据的写入方法

文本读写测试:执行后会发现没有任何输出,那是因为txt对象实际*问的read和write属性并非子类Txt所提供的属性,Txt所提供的属性只是du和xie,但是txt对象有read和write属性,别忘了Txt类是继承了父类File的属性,所以实际上txt对象的read和write属性是父类File提供的

 txt=Txt()
txt.read()
txt.write()

正确的做法是将Txt类的du和xie方法改成read和write方法,这么做的意义为归一化

归一化,让使用者无需关心对象的类是什么,只需要的知道这些对象都具备某些功能就可以了,这极大地降低了使用者的使用难度。

抽象类

抽象类的本质上也是类,但是抽象类只能够被继承,不能进行实例化,也就是说可以当父类,但是不能生成对象。

抽象类介于接口和归一化中间,用于实现接口的归一化

当子类继承抽象类的时候,如果抽象类定义了抽象方法,那么子类必须要定义同名的方法。即父类限制:

  1、子类必须要有父类的方法

  2、子类实现的方法必须跟父类的方法的名字一样

python的抽象类通过abc模块实现。

接口归一化示例:

 import abc
class File(metaclass=abc.ABCMeta): #metaclass指的是元类,边会讲,现在只需记住这个词
@abc.abstractmethod #抽象方法,即一个装饰器装饰read属性
def read(self):
pass
@abc.abstractmethod #抽象方法,即一个装饰器装饰write属性
def write(self):
pass
# # 当继承File类时候,如果没有read和write方法,会提示出错TypeError: Can't instantiate abstract class Txt with abstract methods read, write
# class Txt(File):
# def du(self):
# print('文本数据的读取方法')
# def xie(self):
# print('文本数据的写入方法')
#定义子类具体实现文本的读写操作
class Txt(File):
def read(self):
print('文本数据的读取方法')
def write(self):
print('文本数据的写入方法')
#定义子类具体实现硬盘的读写操作
class Sata(File):
def read(self):
print('硬盘数据的读取方法')
def write(self):
print('硬盘数据的写入方法')
#定义子类具体实现进程的读写操作
class Process(File):
def read(self):
print('进程数据的读取方法')
def write(self):
print('进程数据的写入方法')

测试验证:

 t=Txt()
t.read()
t.write()
s=Sata()
s.read()
s.write()
输出结果:
文本数据的读取方法
文本数据的写入方法
硬盘数据的读取方法
硬盘数据的写入方法