1|01,继承1|1 1,初识继承什么是继承?——继承是一种创建新类的方式,在python中,新建的类可以继承一个或多个父类,父类又可称为基类或超类,新建的类称为派生类或子类。 子类会“遗传”父类的属性,从而解决代码重用的问题。 python中的继承分为:单继承和多继承class ParentClass1: # 定义父类 passclass ParentClass2: # 定义父类 passclass SubClass1(ParentClass1): # 单继承,基类是ParentClass1,派生类是SubClass passclass SubClass2(ParentClass1,ParentClass2): # python支持多继承,用逗号分隔开多个继承的类 pass 查看继承>>> SubClass1.__bases__ #__base__只查看从左到右继承的第一个子类,__bases__则是查看所有继承的父类(<class '__main__.ParentClass1'>,) >>> SubClass2.__bases__(<class '__main__.ParentClass1'>, <class '__main__.ParentClass2'>) 经典类于新式类1,只有在python2中才分新式类和经典类,python3中统一都是新式类 2,在python2中,没有显示的继承object类的类,以及该类的子类,都是经典类 3,在python2中,显示的声明继承object的类,以及该类的子类,都是新式类 4,在python3中,无论是否继承object,都是默认继承object,即python3中所有的类都是新式类 在python3中,如果没有指定基类,python的类会默认继承object类,object是所有python中类的基类,它提供了一些常见的方法(如__str__)的实现。用(__bases__)查看。查看继承的类 1|2 2,继承与抽象(先抽象再继承)抽象就是抽取类似的,或者是比较像的部分。 抽象分成两个层次: 1.将奥巴马和梅西这俩对象比较像的部分抽取成类; 2.将人,猪,狗这三个类比较像的部分抽取成父类。 抽象最主要的作用是划分类别(可以隔离关注点,降低复杂度) 继承:是基于抽象的结果,通过编程语言取实现它,肯定是先经历抽象爱这个过程,才能通过继承的方式取表达出抽象的结构。抽象只是分析和设计的过程中,一个动作或者说一种技巧,通过抽象可以得到类 1|3 3,继承与重用性使用继承来解决代码重用的例子 在开发程序的过程中,如果我们定义了一个类A,然后又想新建立另一个类B,但是类B的大部分内容与A类的相同时,我们不可能从头开始写一个类B,这就用到了类的继承的概念。 通过继承的方式新疆类B,让B继承A,B会“遗传”A的所有属性(数据的属性和函数的属性),实现代码重用 View Code 提示:用已经有的类建立一个新类,这样就重用了已经有的软件中的一部分,大大减少了编程工作量,这就是常说的代码重用,不仅可以重用自己的类,也可以继承别人的,比如标准库,来定制新的数据类型,这样就大大缩短了软件开发周期,对大型软件开发来说,意义重大。 1|4 4,派生当然子类也可以添加自己新的属性或者在自己这里重新定义这些属性(不会影响到父类),需要注意的是,一旦重新定义了自己的属性且与父类重名,那么调用新增的属性时,就以自己为准了。 class Riven(Hero): camp='Noxus' def attack(self,enemy): #在自己这里定义新的attack,不再使用父类的attack,且不会影响父类 print('from riven') def fly(self): #在自己这里定义新的 print('%s is flying' %self.nickname) 在子类中,新建的重名的函数属性,在编辑函数内功能的时候,有可能需要重用父类中重名的那个函数功能,应该是用调用普通函数的方式,即:类名.func(),此时就与调用普通函数无异了,因此即便是self参数也要为其传值 View Code 在python3中,子类执行父类的方法也可以直接用super方法. super方法 View Code 通过继承建立了派生类与基类之间的关系,它是一种“是”的关系,比如白马是马,人是动物。当类之间有有许多相同的功能,提取这些相同的功能做成基类,用继承比较好,比如教授是老师View Code 1|55,抽象类与接口类接口类继承有两种用途: 一:继承基类的方法,并且做出自己的改变或扩展(代码重用) 二:声明某个子类兼容于某基类,定义一个接口类lnterface,接口类中定义了一些接口名(就是函数名)且并未实现接口的功能,子类继承接口类,并且实现接口中的功能 View Code 开发中容易出现的问题: View Code 接口初成:手动报异常:NotImplementedError来解决开发中遇到的问题 View Code 借用abc模块来实现接口 View Code # 工作中 公司有使用抽象类开发的规则# 源码 别人使用抽象类# 支付功能from abc import ABCMeta,abstractmethodclass Payment(metaclass=ABCMeta): # 模板的功能 @abstractmethod # abstractmethod是一个装饰器,装饰器怎么用?放在函数/类的上一行 def pay(self):pass @abstractmethod def shouqian(self):passclass Alipay(Payment): def pay(self,money): print('使用支付宝支付了%s元'%money)class Wechatpay(Payment): def pay(self,money): print('使用微信支付了%s元'%money)class ApplePay(Payment): def pay(self,money): print('使用applepay支付了%s元' % money)def pay(obj,money): obj.pay(money) p = Payment()# a = Alipay()# # a.pay(100)# pay(a,100)# # we = Wechatpay()# # we.pay(200)# pay(we,200)# # ap = ApplePay()# 规范# 多人开发、复杂的需求、后期的扩展# 手段 来帮助我们完成规范# 抽象类 # 抽象类是一个规范,它基本不会实现什么具体的功能,抽象类是不能被实例化 # 要想写一个抽象类 # from abc import ABCMeta,abstractmethod # 在这个类创建的时候指定 metaclass = ABCMeta # 在你希望子类实现的方法上加上一个 @abstractmethod装饰器 # 使用抽象类 # 继承这个类 # 必须实现这个类中被@abstractmethod装饰器装饰的方法 实践中,继承的第一种含义意义并不很大,甚至常常是有害的。因为它使得子类与基类出现强耦合。 继承的第二种含义非常重要。它又叫“接口继承”。 归一化使得高层的外部使用者可以不加区分的处理所有接口兼容的对象集合——就好象linux的泛文件概念一样,所有东西都可以当文件处理,不必关心它是内存、磁盘、网络还是屏幕(当然,对底层设计者,当然也可以区分出“字符设备”和“块设备”,然后做出针对性的设计:细致到什么程度,视需求而定)。 依赖倒置原则: 高层模块不应该依赖低层模块,二者都应该依赖其抽象;抽象不应该应该依赖细节;细节应该依赖抽象。换言之,要针对接口编程,而不是针对实现编程 在python中根本就没有一个叫做interface的关键字,上面的代码只是看起来像接口,其实并没有起到接口的作用,子类完全可以不用去实现接口 ,如果非要去模仿接口的概念,可以借助第三方模块: http://pypi./pypi/zope.interface twisted的twisted\internet\interface.py里使用zope.interface 文档https://zopeinterface./en/latest/ 设计模式:https://github.com/faif/python-patterns 为何要用接口 抽象类什么是抽象类?-- 与java一样,python也有抽象类的概念但是同样需要借助模块实现,抽象类是一个特殊的类,它的特殊之处在于只能被继承,不能被实例化 为什么要有抽象类?-- 如果说类是从一堆对象中抽取相同的内容而来的,那么抽象类就是从一堆类中抽取相同的内容而来的,内容包括数据属性和函数属性。 比如我们有香蕉的类,有苹果的类,有桃子的类,从这些类抽取相同的内容就是水果这个抽象的类,你吃水果时,要么是吃一个具体的香蕉,要么是吃一个具体的桃子。。。。。。你永远无法吃到一个叫做水果的东西。 从设计角度去看,如果类是从现实对象抽象而来的,那么抽象类就是基于类抽象而来的。 从实现角度来看,抽象类与普通类的不同之处在于:抽象类中有抽象方法,该类不能被实例化,只能被继承,且子类必须实现抽象方法。这一点与接口有点类似,但其实是不同的,即将揭晓答案 在python中实现抽象类:View Code 抽象类与接口类:抽象类的本质还是类,指的是一组类的相似性,包括数据属性(如all_type)和函数属性(如read、write),而接口只强调函数属性的相似性。 抽象类是一个介于类和接口直接的一个概念,同时具备类和接口的部分特性,可以用来实现归一化设计 在python中,并没有接口类这种东西,即便不通过专门的模块定义接口,我们也应该有一些基本的概念。 1.多继承问题在继承抽象类的过程中,我们应该尽量避免多继承; 接口隔离原则: 使用多个专门的接口,而不使用单一的总接口。即客户端不应该依赖那些不需要的接口。 2,方法的实现在抽象类中,我们可以对一些抽象方法做出基础实现; 1|61|76,钻石继承继承顺序顺序 继承原理python到底是如何实现继承的,对于你定义的每一个类,python会计算出一个方法解析顺序(MRO)列表,这个MRO列表就是一个简单的所有基类的线性顺序列表,例如 >>> F.mro() #等同于F.__mro__[<class '__main__.F'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.E'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>] 为了实现继承,python会在MRO列表上从左到右开始查找基类,直到找到第一个匹配这个属性的类为止。 1|81|97,继承小结继承的作用减少代码的重用 提高代码可读性 规范编程模式 几个名词抽象:抽象即抽取类似或者说比较像的部分。是一个从具题到抽象的过程。 继承:子类继承了父类的方法和属性 派生:子类在父类方法和属性的基础上产生了新的方法和属性 抽象类接口1.多继承问题 在继承抽象类的过程中,我们应该尽量避免多继承; 而在继承接口的时候,我们反而鼓励你来多继承接口 2.方法的实现 在抽象类中,我们可以对一些抽象方法做出基础实现; 而在接口类中,任何方法都只是一种规范,具体的功能需要子类实现 钻石继承新式类:广度优先 经典类:深度优先 2|02,多态多态指的是一类事物有多种形态 动物有多种形态:人,猪,狗 import abcclass Animal(metaclass=abc.ABCMeta): #同一类事物:动物 @abc.abstractmethod def talk(self): passclass People(Animal): #动物的形态之一:人 def talk(self): print('say hello')class Dog(Animal): #动物的形态之二:狗 def talk(self): print('say wangwang')class Pig(Animal): #动物的形态之三:猪 def talk(self): print('say aoao') 文件有多种形态:文本文件,可执行文件 import abcclass File(metaclass=abc.ABCMeta): #同一类事物:文件 @abc.abstractmethod def click(self): passclass Text(File): #文件的形态之一:文本文件 def click(self): print('open file')class ExeFile(File): #文件的形态之二:可执行文件 def click(self): print('execute file') 2|1 1,多态性什么是多态动态绑定(在继承的背景下使用,有时也称为多态性)-- 多态性是指在不考虑实例的情况下使用实例在面向对象方法中一般是这样表述多态性: 向不同的对象发送同一条消息(!!!obj.func():是调用了obj的方法func,又称为向obj发送了一条消息func),不同的对象在接收时会产生不同的行为(即方法)。 也就是说,每个对象可以用自己的方式去响应共同的消息。所谓消息,就是调用函数,不同的行为就是指不同的实现,即执行不同的函数。 比如:老师.下课铃响了(),学生.下课铃响了(),老师执行的是下班操作,学生执行的是放学操作,虽然二者消息一样,但是执行的效果不同 多态性 鸭子类型逗比时刻: Python崇尚鸭子类型,即‘如果看起来像、叫声像而且走起路来像鸭子,那么它就是鸭子’ python程序员通常根据这种行为来编写程序。例如,如果想编写现有对象的自定义版本,可以继承该对象 也可以创建一个外观和行为像,但与它无任何关系的全新对象,后者通常用于保存程序组件的松耦合度。 例1:利用标准库中定义的各种‘与文件类似’的对象,尽管这些对象的工作方式像文件,但他们没有继承内置文件对象的方法 例2:序列类型有多种形态:字符串,列表,元组,但他们直接没有直接的继承关系 #二者都像鸭子,二者看起来都像文件,因而就可以当文件一样去用class TxtFile: def read(self): pass def write(self): passclass DiskFile: def read(self): pass def write(self): pass再如len()方法,字符串,列表,元组,能用,而int,dict不能用 3|03,封装封装:隐藏对象的属性和实现细节,仅对外提供公共访问方式。好处:1. 将变化隔离; 2. 便于使用; 3. 提高复用性; 4. 提高安全性; 封装原则:1,将不需要对外提供的内容都隐藏起来, 2,把属性都隐藏,提供公共方法对其访问。 3|1 1,私有变量和私有方法在python中用双下划线开头的方式将属性隐藏起来(设置成私有的)私有变量#其实这仅仅这是一种变形操作#类中所有双下划线开头的名称如__x都会自动变形成:_类名__x的形式:class A: __N=0 #类的数据属性就应该是共享的,但是语法上是可以把类的数据属性设置成私有的如__N,会变形为_A__N def __init__(self): self.__X=10 #变形为self._A__X def __foo(self): #变形为_A__foo print('from A') def bar(self): self.__foo() #只有在类内部才可以通过__foo的形式访问到.#A._A__N是可以访问到的,即这种操作并不是严格意义上的限制外部访问,仅仅只是一种语法意义上的变形 这种自动变形的特点: 1.类中定义的__x只能在内部使用,如self.__x,引用的就是变形的结果。 2.这种变形其实正是针对外部的变形,在外部是无法通过__x这个名字访问到的。 3.在子类定义的__x不会覆盖在父类定义的__x,因为子类中变形成了:_子类名__x,而父类中变形成了:_父类名__x,即双下滑线开头的属性在继承给子类时,子类是无法覆盖的。 这种变形需要注意的问题是: 1.这种机制也并没有真正意义上限制我们从外部直接访问属性,知道了类名和属性名就可以拼出名字:_类名__属性,然后就可以访问了,如a._A__N 2.变形的过程只在类的内部生效,在定义后的赋值操作,不会变形 私有方法3,在继承中,父类如果不想让子类覆盖自己的方法,可以将方法定义为私有的 #正常情况class A: def fa(self): print("from a") def test(self): self.fa()class B(A): def fa(self): print("from b") b = B() b.test() >>> from b#把fa定义成私有的,即__faclass A: def __fa(self): #在定义时就变形为_A__fa print("from a") def test(self): self.__fa() #只会与自己所在的类为准,即调用_A__faclass B(A): def __fa(self): print("from b") b = B() b.test() >>>from a 小结1, 我为什么要定义一个私有变量呢: 我不想让你看到这个值 我不想让你修改这个值 我想让你在修改这个值得时候有一些限制 有些方法或者属性不希望被子类继承 2,私有变量不能在外部被定义 3,私有变量不能被继承 4, 广义上的封装 把属性函数都放到类里 狭义上的封装 定义私有成员 5, 类中的私有成员: 私有的静态属性 私有的对象属性 私有的方法 6, 我为什么要定义一个私有变量呢: # 我不想让你看到这个值 # 我不想让你修改这个值 # 我想让你在修改这个值得时候有一些限制 : 保证了数据的安全 # 有些方法或者属性不希望被子类继承 封装与扩展性封装在于明确区分内外,使得类实现者可以修改封装内的东西而不影响外部调用者的代码;而外部使用用者只知道一个接口(函数),只要接口(函数)名、参数不变,使用者的代码永远无需改变。这就提供一个良好的合作基础——或者说,只要接口这个基础约定不变,则代码改变不足为虑。 #类的设计者class Room: def __init__(self,name,owner,width,length,high): self.name=name self.owner=owner self.__width=width self.__length=length self.__high=high def tell_area(self): #对外提供的接口,隐藏了内部的实现细节,此时我们想求的是面积 return self.__width * self.__length#使用者>>> r1=Room('卧室','egon',20,20,20) >>> r1.tell_area() #使用者调用接口tell_area#类的设计者,轻松的扩展了功能,而类的使用者完全不需要改变自己的代码class Room: def __init__(self,name,owner,width,length,high): self.name=name self.owner=owner self.__width=width self.__length=length self.__high=high def tell_area(self): #对外提供的接口,隐藏内部实现,此时我们想求的是体积,内部逻辑变了,只需求修该下列一行就可以很简答的实现,而且外部调用感知不到,仍然使用该方法,但是功能已经变了 return self.__width * self.__length * self.__high#对于仍然在使用tell_area接口的人来说,根本无需改动自己的代码,就可以用上新功能>>> r1.tell_area() 3|2 property属性什么是特性propertyproperty是一种特殊的属性,访问它时会执行一段功能(函数)然后返回值 例一 例二 为什么要用property 将一个类的函数定义成特性以后,对象再去使用的时候obj.name,根本无法察觉自己的name是执行了一个函数然后计算出来的,这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则 除此之外,看下 ps:面向对象的封装有三种方式: 【public】 这种其实就是不封装,是对外公开的 【protected】 这种封装方式对外不公开,但对朋友(friend)或者子类(形象的说法是“儿子”,但我不知道为什么大家 不说“女儿”,就像“parent”本来是“父母”的意思,但中文都是叫“父类”)公开 【private】 这种封装对谁都不公开 python并没有在语法上把它们三个内建到自己的class机制中,在C++里一般会将所有的数据都设为私有,然后提供set和get方法(接口)去设置和获取,在python中通过property方法可以实现 View Code 一个静态属性property本质就是实现了get,set,delete三种方法 View Code View Code 怎么用? View Code __EOF__ 作 者:Warm and new |
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