python之继承、抽象类、新式类和经典类

时间:2024-01-15 23:59:38

一、上节补充

1、静态属性
静态属性 : 类的属性,所有的对象共享这个变量
  如果用对象名去修改类的静态属性:在对象的空间中又创建了一个属性,而不能修改类中属性的值
  操作静态属性应该用类名来操作

例1:请你写一个类,能够统计一共实例化了多少个对象?

class Foo:
count = 0
def __init__(self):
Foo.count += 1 f1 = Foo()
print(f1.count) #
f2 = Foo()
f3 = Foo()
f4 = Foo()
f5 = Foo()
print(f1.count) #
print(f5.count) #
print(Foo.count) #

结论:当类中的属性发生改变的时候,对象中没有同名的属性、方法的时候,对象使用属性名会跟着类中的变量走

例二:(类的静态属性为可变数据类型,对象也能引用并修改)

class Foo:
count = [0] f1 = Foo()
f1.count[0] += 1 # 静态属性的修改 1
print(f1.count[0]) # 对象引用类的静态属性 1
print(Foo.count[0]) # 类修改后 也是 1
f1.count = [2] # 对象新增 2
print(f1.count) #
print(Foo.count) # 类不变 1

结论:
1,类的静态属性是可变数据类型时,对象可以引用并修改
2,只要对象的某个属性被直接赋值,那么一定是对象的命名空间发生变化
3,只要是静态变量,就用类名操作

二、继承(提高代码的重用性,规范性)

(面向对象的三大特性:继承、多态、封装,这里先说一下继承)

(C语言没有面向对象,而java和C#只有单继承没有多继承(但是有接口),
python和C++有单继承也有多继承(python原本并没有接口,但是有些人为python开发了接口模块,所以在python中,
需要用接口的时候要安装特定的模块))

2-1单继承:
1,语法:
class A:
  pass

class B(A):
  pass

这就是单继承:
  A就叫:父类/超类/基类
  B就叫:子类/派生类

2,继承与重用:子类可以使用父类中的变量和方法
下面看个例子了解一下:
我们都知道猫有自己的名字和吃的粮食,还有猫会喝水吃东西,抓老鼠等,
狗也有自己的名字和吃的粮食,狗也会喝水吃东西,狗还能看家等。
因此构建出来的类如下:

class Cat():
def __init__(self,name,food):
self.name = name
self.food = food def eat(self):
print('吃猫粮') def drink(self):
print('喝水') def catch_mouse(self):
print('抓老鼠') class Dog():
def __init__(self,name,food):
self.name = name
self.food = food def eat(self):
print('吃狗粮') def drink(self):
print('喝水') def look_after_house(self):
print('看家') xiaomao = Cat('啊猫','猫粮')
print(xiaomao.name) #啊猫
xiaomao.eat() #吃猫粮
xiaomao.catch_mouse() #抓老鼠 xiaogou = Dog('啊狗','狗粮')
print(xiaogou.name) #啊狗
xiaogou.eat() #吃狗粮
xiaogou.look_after_house() #看家

这么一看是不是感觉代码有很多重复的地方,比如初始化名字和食物、吃东西和喝水的方法,
那么怎么样可以节省代码呢?这就要用到继承。
我们先定义一个公共的类Animal,用来存储猫和狗相同的方法和属性。猫类和狗类分别继承Animal类,
就可以继承Animal的属性和方法了。

class Animal:
def __init__(self,name,food):
self.name = name
self.food = food def eat(self):
print('吃%s'%(self.food)) def drink(self):
print('喝水') class Cat(Animal): def catch_mouse(self):
print('抓老鼠') class Dog(Animal): def look_after_house(self):
print('看家') xiaomao = Cat('啊猫','猫粮')
print(xiaomao.name) #啊猫
xiaomao.eat() #吃猫粮
xiaomao.catch_mouse() #抓老鼠 xiaogou = Dog('啊狗','狗粮')
print(xiaogou.name) #啊狗
xiaogou.eat() #吃狗粮
xiaogou.look_after_house() #看家

这样一来是不是就简化了很多,而且再来一个猪类,只要它也是有这些公共方法,它也能继承Animal类,
一下子就可以节省了很多代码。

其中:
父类/超类/基类 :Animal
子类/派生类 :Cat、Dog

3,继承与派生:
(1)继承:提高代码的重用性,规范代码
(2)派生:子类在父类的基础上又新创建了自己需要的方法和属性
(3)父类有的而子类没有:子类对象直接调用 就会直接执行父类的方法
(4)父类有的而子类也有:1、子类对象调用 直接执行子类中的方法
            2、想在子类中使用父类的名字:父类名、super()去调用

例如:

class Animal:
def __init__(self, name, food):
self.name = name
self.food = food def eat(self):
print('吃%s' % (self.food)) def drink(self):
print('喝水') class Cat(Animal): # Animal的派生类
def __init__(self, name, food, eye_color):
self.eye_color = eye_color # 派生属性
super().__init__(name, food)
# Animal.__init__(self,name,food) 跟上一句super()都是调用父类的方法
# 不同的是super()不需要传self,而直接用父类名.方法(),需要传self def catch_mouse(self): # 派生方法
print('抓老鼠') def eat(self): # 不仅执行了父类中的基础功能,还完成了特殊的功能
Animal.eat(self)
# super().eat()
self.weight = 10 class Dog(Animal):
def look_after_house(self):
print('看家') def eat(self):
# Animal.eat(self)
super().eat()
self.drink() # 吃完东西调用父类喝水的方法 xiaomao = Cat('阿猫', '猫粮', '绿色')
print(xiaomao.eye_color) # 绿色
print(xiaomao.food) #猫粮
xiaomao.catch_mouse() #抓老鼠
xiaomao.eat() #吃猫粮
print(xiaomao.weight) # xiaogou = Dog('啊狗', '狗粮')
xiaogou.eat() #吃狗粮 喝水

2-2多继承:
1,语法:
class A:
  pass

class B:
  pass

class C(A,B):
  pass

C既继承了A,又继承了B

2,实例:

# 天鹅:飞 游泳 走路
# 老虎:走路 游泳
# 鹦鹉:飞 说话 走路 class Animal:
def __init__(self,name):
self.name = name class FlyAnimal(Animal): #会飞的动物类
def fly(self):
print('%s在飞' % self.name) class WalkAnimal(Animal): #会走路的动物类
def walk(self):
print('%s在走路'%self.name) class SwimAnimal(Animal): #会游泳的动物类
def swim(self):
print('%s在游泳'%self.name) class Tiger(SwimAnimal,WalkAnimal): # 老虎
pass class Swan(SwimAnimal,WalkAnimal,FlyAnimal): # 天鹅
pass class Parrot(FlyAnimal,WalkAnimal): # 鹦鹉
def talk(self):
print('%s说话了'%self.name) swan = Swan('天鹅')
swan.fly() # 天鹅在飞
swan.walk() # 天鹅在走路

三、抽象类

1、python3中的抽象类

抽象类是一个规范,它基本不会实现什么具体的功能,只能被继承,不能被实例化

abc:Abstract Base Classes

作用:在代码中定义和使用抽象基类进行API检查

1、抽象类的作用:规范编程模式
  多人开发、复杂的需求、后期的扩展
  是一种用来帮助我们完成规范化的手段

2、如何定义抽象类
  1,from abc import ABCMeta,abstractmethod
  2,在这个类创建的时候指定 metaclass = ABCMeta
  3,在你希望子类要实现的方法的上一行加上一个 @abstractmethod装饰器

3、使用抽象类
  1,继承这个类
  2,必须实现这个类中被@abstractmethod装饰器装饰的方法

4、实例

# 支付功能

from abc import ABCMeta, abstractmethod
class Payment(metaclass=ABCMeta): # 模板的功能
@abstractmethod # abstractmethod是一个装饰器,装饰器怎么用?放在函数或者类的上一行
def pay(self): pass # 这样就构建了一个抽象类Payment,并声明了子类必须要实现的方法是 pay(),若子类没有定义pay(),则实例化时会报错 class Alipay(Payment): # 继承了抽象类,就必须实现抽象类中被@abstractmethod装饰器装饰的方法 pay()
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 My_pay(Payment): # 这里没有定义pay()方法,那么在实例化的时候机会报错
def fuqian(self,money):
print('你支付了%s元' % money) def pay(obj, money):
obj.pay(money) # p = Payment() # 报错 抽象类不能被实例化 a = Alipay()
# a.pay(100)
pay(a,100) # 使用支付宝支付了100元 we = Wechatpay()
# we.pay(200)
pay(we,200) # 使用微信支付了200元 my = My_pay() # 报错:类中没有定义抽象类的pay方法
pay(my,300)

5、如果你的规范中还包括属性,那么你可以使用 @abstractproperty来定义

from abc import ABCMeta, abstractproperty, abstractmethod

class Base(metaclass=ABCMeta):
@abstractproperty
def value(self):
pass @abstractmethod
def pay(self):
pass class Zhifubao(Base):
@property
def value(self):
return 'value' def pay(self):
return "pay" z = Zhifubao()
print(z.value)

6、类似的还有 类方法@abstractclassmethod,静态方法 @abstractstaticmethod

2、python2中的抽象类

2-1、python2和python3都兼容的写法

上面python3的写法只适用于python3,下面这种写法,python2和3都适用

from abc import ABCMeta, abstractmethod

class Payment(object):
__metaclass__ = ABCMeta @abstractmethod
def pay(self, money):
pass class Alipay(Payment): # 继承了抽象类,就必须实现抽象类中被@abstractmethod装饰器装饰的方法 pay()
def pay(self, money):
print('使用支付宝支付了%s元' % money)

2-2、使用six模块,也适用于python2和3

import six
from abc import ABCMeta, abstractmethod @six.add_metaclass(ABCMeta)
class Payment(object):
# __metaclass__ = ABCMeta @abstractmethod
def pay(self, money):
pass class Alipay(Payment): # 继承了抽象类,就必须实现抽象类中被@abstractmethod装饰器装饰的方法 pay()
def pay(self, money):
print('使用支付宝支付了%s元' % money)

四、新式类

1、新式类和经典类:
继承了object的类就是新式类
在py3中默认都继承了object因此所有的类都是新式类
在py2中既有新式类又有经典类

python3.x:
在python3.x版本中所有的类都是新式类
所有的新式类都有一个默认的父类 : object

class Person1:pass
class Person2():pass
class Person3(object):pass
# __bases__方法是查看某个类继承的所有父类
print(Person1.__bases__)  # (<class 'object'>,)
print(Person2.__bases__)  # (<class 'object'>,)
print(Person3.__bases__)  # (<class 'object'>,)

python 2.7:
经典类和新式类并存
class Student:pass # 经典类
class Student(object):pass # 新式类

class Person1:pass # 经典类
class Person2():pass #经典类
class Person3(object):pass #新式类

2、多继承的顺序(在新式类和经典类之间的区别)
新式类
  所有的多继承关系寻找方法的顺序 :遵循广度优先算法
  继承object
  类名.mro() # (返回一个类的寻找顺序(继承顺序)的列表)
  super : super不是单纯的找父类,而是遵循mro顺序的

经典类
  python2.x
  不主动继承object
  经典类在找父类中方法的过程中遵循:深度优先算法
  不提供mro方法和super

2-1、新式类中

class A:
def func(self):
print('A') class B(A):
def func(self):
super().func()
print('B') class C(A):
def func(self):
super().func()
print('C') class D(B,C):
def func(self):
super().func()
print('D')
print(D.mro()) # [<class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]
D().func() # A C B D

python之继承、抽象类、新式类和经典类

class A:
pass class B(A):
pass class C(A):
pass class D(B):
pass class E(C):
pass class F(D,E):
pass print(F.mro())
结果:
# [<class '__main__.F'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.E'>, <class '__main__.C'>,
<class '__main__.A'>, <class 'object'>]

python之继承、抽象类、新式类和经典类