【Python基础】day12——Python面向对象加强（继承，封装，多态），单继承，多继承，多层继承，私有权限

面向对象-继承

目标

• 继承的概念
• 单继承
• 多继承
• 子类重写父类的同名属性和方法
• 子类调用父类的同名属性和方法
• 多层继承
• super()
• 私有属性和私有方法

一. 继承的概念

生活中的继承，一般指的是子女继承父辈的财产。

• 拓展1：经典类或旧式类

不由任意内置类型派生出的类，称之为经典类。

class 类名:代码......

• 拓展2：新式类

class 类名(object):代码

Python面向对象的继承指的是多个类之间的所属关系，即子类默认继承父类的所有属性和方法，具体如下：

# 父类A
class A(object):def __init__(self):self.num = 1def info_print(self):print(self.num)# 子类B
class B(A):passresult = B()
result.info_print()  # 1

在Python中，所有类默认继承object类，object类是顶级类或基类；其他子类叫做派生类。

二. 单继承

故事主线：一个煎饼果子老师傅，在煎饼果子界摸爬滚打多年，研发了一套精湛的摊煎饼果子的技术。师父要把这套技术传授给他的唯一的最得意的徒弟。

分析：徒弟是不是要继承师父的所有技术？

# 1. 师父类
class Master(object):def __init__(self):self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')# 2. 徒弟类
class Prentice(Master):pass# 3. 创建对象daqiu
daqiu = Prentice()
# 4. 对象访问实例属性
print(daqiu.kongfu)
# 5. 对象调用实例方法
daqiu.make_cake()

结果：

三. 多继承

故事推进：daqiu是个爱学习的好孩子，想学习更多的煎饼果子技术，于是报班学习煎饼果子技术。

所谓多继承意思就是一个类同时继承了多个父类。

class Master(object):def __init__(self):self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')# 创建学校类
class School(object):def __init__(self):self.kongfu = '[特制煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')class Prentice(School, Master):passdaqiu = Prentice()
print(daqiu.kongfu)
daqiu.make_cake()

结果：

注意：当一个类有多个父类的时候，默认使用第一个父类的同名属性和方法。

四. 子类重写父类同名方法和属性

故事：daqiu掌握了师父和培训的技术后，自己潜心钻研出自己的独门配方的一套全新的煎饼果子技术。

class Master(object):def __init__(self):self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')class School(object):def __init__(self):self.kongfu = '[特制煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')# 独创配方
class Prentice(School, Master):def __init__(self):self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')daqiu = Prentice()
print(daqiu.kongfu)
daqiu.make_cake()print(Prentice.__mro__)

结果：

子类和父类具有同名属性和方法，默认使用子类的同名属性和方法。

五. 子类调用父类的同名方法和属性

故事：很多顾客都希望也能吃到古法和黑马的技术的煎饼果子。

class Master(object):def __init__(self):self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')class School(object):def __init__(self):self.kongfu = '[特制煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')class Prentice(School, Master):def __init__(self):self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'def make_cake(self):# 如果是先调用了父类的属性和方法，父类属性会覆盖子类属性，故在调用属性前，先调用自己子类的初始化self.__init__()print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')# 调用父类方法，但是为保证调用到的也是父类的属性，必须在调用方法前调用父类的初始化def make_master_cake(self):Master.__init__(self)Master.make_cake(self)def make_school_cake(self):School.__init__(self)School.make_cake(self)daqiu = Prentice()daqiu.make_cake() # 运用[独创煎饼果子配方]制作煎饼果子daqiu.make_master_cake() # 运用[古法煎饼果子配方]制作煎饼果子daqiu.make_school_cake() # 运用[特制煎饼果子配方]制作煎饼果子daqiu.make_cake() # 运用[独创煎饼果子配方]制作煎饼果子

结果：

六. 多层继承

故事：N年后，daqiu老了，想要把所有技术传承给自己的徒弟。

class Master(object):def __init__(self):self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')class School(object):def __init__(self):self.kongfu = '[特制煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')class Prentice(School, Master):def __init__(self):self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'def make_cake(self):self.__init__()print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')def make_master_cake(self):Master.__init__(self)Master.make_cake(self)def make_school_cake(self):School.__init__(self)School.make_cake(self)# 徒孙类
class Tusun(Prentice):passxiaoqiu = Tusun()xiaoqiu.make_cake()xiaoqiu.make_school_cake()xiaoqiu.make_master_cake()

结果：

七. super()调用父类方法

class Master(object):def __init__(self):self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')class School(Master):def __init__(self):self.kongfu = '[特制煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')# 方法2.1# super(School, self).__init__()# super(School, self).make_cake()# 方法2.2super().__init__()super().make_cake()class Prentice(School):def __init__(self):self.kongfu = '[独创煎饼果子技术]'def make_cake(self):self.__init__()print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')# 子类调用父类的同名方法和属性：把父类的同名属性和方法再次封装def make_master_cake(self):Master.__init__(self)Master.make_cake(self)def make_school_cake(self):School.__init__(self)School.make_cake(self)# 一次性调用父类的同名属性和方法def make_old_cake(self):# 方法一：代码冗余；父类类名如果变化，这里代码需要频繁修改# Master.__init__(self)# Master.make_cake(self)# School.__init__(self)# School.make_cake(self)# 方法二: super()# 方法2.1 super(当前类名, self).函数()# super(Prentice, self).__init__()# super(Prentice, self).make_cake()# 方法2.2 super().函数()super().__init__()super().make_cake()daqiu = Prentice()daqiu.make_old_cake()

结果：

注意执行流程，daqiu.make_old_cake()执行时，先调用其父类School中的make_cake（）方法，School中的make_cake（）方法执行后，又调用School的父类Master中的make_cake（）方法

注意：使用super() 可以自动查找父类。调用顺序遵循 __mro__ 类属性的顺序。比较适合单继承使用。

八. 私有权限

8.1 定义私有属性和方法

在Python中，可以为实例属性和方法设置私有权限，即设置某个实例属性或实例方法不继承给子类。

故事：daqiu把技术传承给徒弟的同时，不想把自己的钱(2000000个亿)继承给徒弟，这个时候就要为钱这个实例属性设置私有权限。

设置私有权限的方法：在属性名和方法名 前面 加上两个下划线 __。

class Master(object):def __init__(self):self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')class School(object):def __init__(self):self.kongfu = '[特制煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')class Prentice(School, Master):def __init__(self):self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'# 定义私有属性self.__money = 2000000# 定义私有方法def __info_print(self):print(self.kongfu)print(self.__money)def make_cake(self):self.__init__()print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')def make_master_cake(self):Master.__init__(self)Master.make_cake(self)def make_school_cake(self):School.__init__(self)School.make_cake(self)# 徒孙类
class Tusun(Prentice):passdaqiu = Prentice()
# 对象不能访问私有属性和私有方法
# print(daqiu.__money)
# daqiu.__info_print()xiaoqiu = Tusun()
# 子类无法继承父类的私有属性和私有方法
# print(xiaoqiu.__money) # 无法访问实例属性__money
# xiaoqiu.__info_print()

注意：私有属性和私有方法只能在类里面访问和修改。

8.2 获取和修改私有属性值

在Python中，一般定义函数名get_xx用来获取私有属性，定义set_xx用来修改私有属性值。

class Master(object):def __init__(self):self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')class School(object):def __init__(self):self.kongfu = '[特制煎饼果子配方]'def make_cake(self):print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')class Prentice(School, Master):def __init__(self):self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'self.__money = 2000000# 获取私有属性def get_money(self):return self.__money# 修改私有属性def set_money(self):self.__money = 500def __info_print(self):print(self.kongfu)print(self.__money)def make_cake(self):self.__init__()print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')def make_master_cake(self):Master.__init__(self)Master.make_cake(self)def make_school_cake(self):School.__init__(self)School.make_cake(self)# 徒孙类
class Tusun(Prentice):passdaqiu = Prentice()xiaoqiu = Tusun()
# 调用get_money函数获取私有属性money的值
print(xiaoqiu.get_money())
# 调用set_money函数修改私有属性money的值
xiaoqiu.set_money()
print(xiaoqiu.get_money())

结果：

九. 总结

• 继承的特点

  • 子类默认拥有父类的所有属性和方法
  • 子类重写父类同名方法和属性
  • 子类调用父类同名方法和属性

• super()方法快速调用父类方法

• 私有权限

  • 不能继承给子类的属性和方法需要添加私有权限
  • 语法

  class 类名():# 私有属性__属性名 = 值# 私有方法def __函数名(self):代码
  

面向对象-其他

目标

• 面向对象三大特性
• 类属性和实例属性
• 类方法和静态方法

一. 面向对象三大特性

• 封装
  • 将属性和方法书写到类的里面的操作即为封装
  • 封装可以为属性和方法添加私有权限
• 继承
  • 子类默认继承父类的所有属性和方法
  • 子类可以重写父类属性和方法
• 多态
  • 传入不同的对象，产生不同的结果

二. 多态

2.1 了解多态

多态指的是一类事物有多种形态，（一个抽象类有多个子类，因而多态的概念依赖于继承）。

• 定义：多态是一种使用对象的方式，子类重写父类方法，调用不同子类对象的相同父类方法，可以产生不同的执行结果
• 好处：调用灵活，有了多态，更容易编写出通用的代码，做出通用的编程，以适应需求的不断变化！
• 实现步骤：
  • 定义父类，并提供公共方法
  • 定义子类，并重写父类方法
  • 传递子类对象给调用者，可以看到不同子类执行效果不同

2.2 体验多态

class Dog(object):def work(self):  # 父类提供统一的方法，哪怕是空方法print('指哪打哪...')class ArmyDog(Dog):  # 继承Dog类def work(self):  # 子类重写父类同名方法print('追击敌人...')class DrugDog(Dog):def work(self):print('追查毒品...')class Person(object):def work_with_dog(self, dog):  # 传入不同的对象，执行不同的代码，即不同的work函数dog.work()ad = ArmyDog()
dd = DrugDog()daqiu = Person()
daqiu.work_with_dog(ad)
daqiu.work_with_dog(dd)

结果：

三. 类属性和实例属性

3.1 类属性

3.1.1 设置和访问类属性

• 类属性就是 类对象 所拥有的属性，它被 该类的所有实例对象 所共有。
• 类属性可以使用 类对象 或 实例对象 访问。

class Dog(object):tooth = 10wangcai = Dog()
xiaohei = Dog()print(Dog.tooth)  # 10
print(wangcai.tooth)  # 10
print(xiaohei.tooth)  # 10

类属性的优点

• 记录的某项数据 始终保持一致时，则定义类属性。
• 实例属性 要求 每个对象 为其 单独开辟一份内存空间 来记录数据，而 类属性 为全类所共有 ，仅占用一份内存，更加节省内存空间。

3.1.2 修改类属性

类属性只能通过类对象修改，不能通过实例对象修改，如果通过实例对象修改类属性，表示的是创建了一个实例属性。

class Dog(object):tooth = 10wangcai = Dog()
xiaohei = Dog()# 修改类属性
Dog.tooth = 12
print(Dog.tooth)  # 12
print(wangcai.tooth)  # 12
print(xiaohei.tooth)  # 12# 不能通过对象修改属性，如果这样操作，实则是创建了一个实例属性
wangcai.tooth = 20
print(Dog.tooth)  # 12
print(wangcai.tooth)  # 20
print(xiaohei.tooth)  # 12

3.2 实例属性

class Dog(object):def __init__(self):self.age = 5def info_print(self):print(self.age)wangcai = Dog()
print(wangcai.age)  # 5
# print(Dog.age) # 报错：实例属性不能通过类访问
wangcai.info_print()  # 5

四. 类方法和静态方法

4.1 类方法

4.1.1 类方法特点

• 需要用装饰器@classmethod来标识其为类方法，对于类方法，第一个参数必须是类对象，一般以cls作为第一个参数。

4.1.2 类方法使用场景

• 当方法中 需要使用类对象 (如访问私有类属性等)时，定义类方法
• 类方法一般和类属性配合使用

class Dog(object):__tooth = 10@classmethoddef get_tooth(cls):return cls.__toothwangcai = Dog()
result = wangcai.get_tooth()
print(result)  # 10

4.2 静态方法

4.2.1 静态方法特点

• 需要通过装饰器@staticmethod来进行修饰，静态方法既不需要传递类对象也不需要传递实例对象（形参没有self/cls）。
• 静态方法 也能够通过 实例对象 和 类对象 去访问。

4.2.2 静态方法使用场景

• 当方法中 既不需要使用实例对象(如实例对象，实例属性)，也不需要使用类对象 (如类属性、类方法、创建实例等)时，定义静态方法
• 取消不需要的参数传递，有利于 减少不必要的内存占用和性能消耗

class Dog(object):@staticmethoddef info_print():print('这是一个狗类，用于创建狗实例....')wangcai = Dog()
# 静态方法既可以使用对象访问又可以使用类访问
wangcai.info_print()
Dog.info_print()

结果：

五. 总结

• 面向对象三大特性
  • 封装
  • 继承
  • 多态
• 类属性
  • 归属于类对象的属性，所有对象共有的属性
• 实例属性
• 类方法

@classmethod
def xx():代码

• 静态方法

@staticmethod
def xx():代码