Python面向对象编程之继承与多态详解
本文实例讲述了Python面向对象编程之继承与多态。分享给大家供大家参考,具体如下:
Python 类的继承
在OOP(Object Oriented Programming)程序设计中,当我们定义一个class的时候,可以从某个现有的class 继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类、父类或超类(Base class、Super class)。
我们先来定义一个class Person,表示人,定义属性变量 name 及 sex (姓名和性别);
定义一个方法print_title():当sex是male时,print man;当sex 是female时,print woman。参考如下代码:
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("man")
elif self.sex == "female":
print("woman")
class Child(Person): # Child 继承 Person
pass
May = Child("May","female")
Peter = Person("Peter","male")
print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex) # 子类继承父类方法及属性
May.print_title()
Peter.print_title()
而我们编写 Child 类,完全可以继承 Person 类(Child 就是 Person);使用 class subclass_name(baseclass_name) 来表示继承;
继承有什么好处?最大的好处是子类获得了父类的全部属性及功能。如下 Child 类就可以直接使用父类的 print_title() 方法
实例化Child的时候,子类继承了父类的构造函数,就需要提供父类Person要求的两个属性变量 name 及 sex:
在继承关系中,如果一个实例的数据类型是某个子类,那它也可以被看做是父类(May 既是 Child 又是 Person)。但是,反过来就不行(Peter 仅是 Person,而不是Child)。
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object,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:
isinstance() 及 issubclass()
Python 与其他语言不同点在于,当我们定义一个 class 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、list、dict没什么两样。
Python 有两个判断继承的函数:isinstance() 用于检查实例类型;issubclass() 用于检查类继承。参见下方示例:
class Person(object):
pass
class Child(Person): # Child 继承 Person
pass
May = Child()
Peter = Person()
print(isinstance(May,Child)) # True
print(isinstance(May,Person)) # True
print(isinstance(Peter,Child)) # False
print(isinstance(Peter,Person)) # True
print(issubclass(Child,Person)) # True
Python 类的多态
在说明多态是什么之前,我们在 Child 类中重写 print_title() 方法:若为male,print boy;若为female,print girl
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("man")
elif self.sex == "female":
print("woman")
class Child(Person): # Child 继承 Person
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("boy")
elif self.sex == "female":
print("girl")
May = Child("May","female")
Peter = Person("Peter","male")
print(May.name,May.sex,Peter.name,Peter.sex)
May.print_title()
Peter.print_title()
当子类和父类都存在相同的 print_title()方法时,子类的 print_title() 覆盖了父类的 print_title(),在代码运行时,会调用子类的 print_title()
这样,我们就获得了继承的另一个好处:多态。
多态的好处就是,当我们需要传入更多的子类,例如新增 Teenagers、Grownups 等时,我们只需要继承 Person 类型就可以了,而print_title()方法既可以直不重写(即使用Person的),也可以重写一个特有的。这就是多态的意思。调用方只管调用,不管细节,而当我们新增一种Person的子类时,只要确保新方法编写正确,而不用管原来的代码。这就是着名的“开闭”原则:
对扩展开放(Open for extension):允许子类重写方法函数
对修改封闭(Closed for modification):不重写,直接继承父类方法函数
子类重写构造函数
子类可以没有构造函数,表示同父类构造一致;子类也可重写构造函数;现在,我们需要在子类 Child 中新增两个属性变量:mother 和 father,我们可以构造如下(建议子类调用父类的构造方法,参见后续代码):
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
class Child(Person): # Child 继承 Person
def __init__(self,name,sex,mother,father):
self.name = name
self.sex = sex
self.mother = mother
self.father = father
May = Child("May","female","April","June")
print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)
若父类构造函数包含很多属性,子类仅需新增1、2个,会有不少冗余的代码,这边,子类可对父类的构造方法进行调用,参考如下:
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
class Child(Person): # Child 继承 Person
def __init__(self,name,sex,mother,father):
Person.__init__(self,name,sex) # 子类对父类的构造方法的调用
self.mother = mother
self.father = father
May = Child("May","female","April","June")
print(May.name,May.sex,May.mother,May.father)
多重继承
多重继承的概念应该比较好理解,比如现在需要新建一个类 baby 继承 Child , 可继承父类及父类上层类的属性及方法,优先使用层类近的方法,代码参考如下:
class Person(object):
def __init__(self,name,sex):
self.name = name
self.sex = sex
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("man")
elif self.sex == "female":
print("woman")
class Child(Person):
pass
class Baby(Child):
pass
May = Baby("May","female") # 继承上上层父类的属性
print(May.name,May.sex)
May.print_title() # 可使用上上层父类的方法
class Child(Person):
def print_title(self):
if self.sex == "male":
print("boy")
elif self.sex == "female":
print("girl")
class Baby(Child):
pass
May = Baby("May","female")
May.print_title() # 优先使用上层类的方法
❷ Python中的面向对象是什么意思
计算机刚出现不久,产生了一种常见的编程范式是面向过程,其构造类似于做菜的配方,因为它以函数和代码块的形式提供一组步骤,这些步骤顺序地流动以完成任务。用面向过程的语言开发一款银行软件系统的取款模块,设计思路是基于取款这个过程的。首先,插入银行卡、输入密码、ATM验证账号和密码。其次,输入取款金额、ATM验证余额、ATM验证账号和密码。最后ATM吐出钞票。面向过程的软件开发就是围绕这些步骤来设计的。
然而,面向过程的代码在代码规模变大时会难以理解和维护,不利于修改和扩充(增加新功能),也不利于代码的重用。因此软件开发发展形成了面向对象的分析设计。
同样是银行软件系统的取款模块,面向对象是围绕取款操作中有哪些参与者来设计软件的。参与者包括:银行卡,客户和ATM机。银行卡包含账号和密码。插入银行卡、输入密码和输入取款金额都是客户的动作。验证账号和密码、验证余额以及吐出钞票都是ATM的行为。围绕对象来设计软件时。首先以姓名为参数实例化用户类创建一个用户对象。然后以用户、卡号、密码为参数,实例化银行卡类创建一个银行卡对象。然后以银行卡对象为参数实例化ATM类创建一个ATM机对象。然后调用验证用户名密码方法和吐钞票方法,完成取钞功能。当修改验证密码的代码时,比如改为人脸验证,其它地方是不受影响的。这就是面向对象开发的一个重大的好处。
总结来说,面向对象它是在面向过程满足不了软件发展需求的背景下出现的。它更符合人类的思考方式。所以面向对象的优势非常明显,具体表现在四个方面:
①可维护性好。
②可扩展性好,系统里新加一个模块,代码的影响能降到最低。
③可重用性好,别的系统可以非常方便的重用这个系统里某个模块的代码,几乎不用更改。
④和面向过程相比,面向对象开发效率更高。
知道了面向对象的优势,下面引入面向对象的定义。面向是以……为导向的,以……为目标的意思。对象是物体、目标、客体和对象的意思。因此面向对象的定义是:以对象为导向,围绕对象来开发应用程序的软件开发方法。
关于Python的基础问题可以看下这个网页的视频教程,网页链接,希望我的回答能帮到你。
❸ python是面向什么的高级语言
面相对象、解释型。
Python支持多种编程范型,包括函数式、指令式、反射式、结构化和面向对象编程。它拥有动态类型系统和垃圾回收功能,能够自动管理内存使用,并且其本身拥有一个巨大而广泛的标准库。它的语言结构以及面向对象的方法旨在帮助程序员为小型的和大型的项目编写清晰的、合乎逻辑的代码。
吉多·范罗苏姆于1980年代后期开始研发Python,它是作为ABC语言的后继者,也可以视之为使用叫做的M-表达式的一种传统中缀表示法的LISP方言。
吉多·范罗苏姆于1991年首次发布 Python 0.9.0。Python2.0于2000 年发布并引入了新功能。Python3.0于2008年发布,是该语言的主要修订版,并非完全向后兼容。 Python2于2020年随2.7.18版停止使用。
Python的设计哲学强调代码的可读性和简洁的语法,尤其是使用空格缩进划分代码块。相比于C或Java,Python让开发者能够用更少的代码表达想法。
Python解释器本身几乎可以在所有的操作系统中运行。Python的官方解释器CPython是用C语言编写的,它是一个由社群驱动的自由软件,目前由Python软件基金会管理。
特征
Python是多范型编程语言。它完全支持结构化编程和面向对象编程,还有很多特征支持函数式编程和元编程比如元对象协议(元类和魔术方法)。
通过扩展还可以支持很多范型,包括面向切面编程、契约式设计和逻辑编程。
Python使用动态类型,在内存管理上采用引用计数和环检测相结合的垃圾收集器。它的特征还有动态名字解析(后期绑定),即在程序执行期间绑定方法和变量的名字。
Python对遵循LISP传统的函数式编程提供了有限的支持,它提供了map、filter和rece函数;列表推导式、字典、集合和生成器表达式。
❹ 什么是python编程
Python是一门新兴的编程语言,编程语言有很多,比如C++、Java、C#、PHP、JavaScript等,Python也是其中之一,在学习Python前,我们需要对它有一定的了解。
Python支持多种编程范型,如函数式、指令式、结构化、面向对象和反射式编程。
Python解释器易于扩展,可以使用C或C++或其他可以通过C调用的语言扩展新的功能和数据类型。
Python编写的程序不需要编译成二进制代码,可以直接从源代码运行程序,在计算机内部,Python解释器把源代码转换成字节码的中间形式,然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行。
语法简洁而清晰,具有丰富和强大的类库,使用Python快速生成程序的原型,然后对其中有特别要求的部分,用更合适的语言改写,性能要求特别高,就可以用C/C++重写,而后封装为Python可以调用的扩展类库。
只有基础建牢固了,才会更利于我们以后的发展及进步,现如今Python的发展十分迅速,已经将C++语言甩在了后边,在不久的将来,可能会超过C和Java这些主流语言。
❺ Python语言是面向对象的语言吗
是的,Python是面向对象的编程语言,并具备以下特征:
封装
面向对象程序设计中的术语对象(Object)基本上可以看做数据(特性)以及由一系列可以存取、操作这些数据的方法所组成的集合。传统意义上的“程序=
数据结构+算法”被封装”掩盖“并简化为“程序=对象+消息”。对象是类的实例,类的抽象则需要经过封装。封装可以让调用者不用关心对象是如何构建的而直接进行使用。
继承
类继承:
继承给人的直接感觉是这是一种复用代码的行为。继承可以理解为它是以普通的类为基础建立专门的类对象,子类和它继承的父类是IS-A的关系。
多重继承:
不同于C#,Python是支持多重类继承的(C#可继承自多个Interface,但最多继承自一个类)。多重继承机制有时很好用,但是它容易让事情变得复杂。
多态
多态意味着可以对不同的对象使用同样的操作,但它们可能会以多种形态呈现出结果。在Python中,任何不知道对象到底是什么类型,但又需要对象做点什么的时候,都会用到多态。方法是多态的,运算符也是多态的。
❻ 初学者学习python编程要掌握什么内容
【导语】目前,人工智能编程课已经纳入中小学生教学课程。随着5G、大数据和人工智能的发展,python开发语言也随之兴起。作为大数据分析挖掘工程师,我们也应该掌握python这门必备语言,那么初学者学习python编程要掌握什么内容呢?
linux系统,shell操作,文件和目录,文件属性修改命令,查找与检索命令,磁盘管理,压缩管理,进程管理,用户管理,网络管理,其它命令,常用服务器ftp、ssh、samaba,编辑器vim、sublime、getdit、gcc工具链,redhat软件安装与卸载、centos软件安装与卸载。
2、PYTHON语法基础
基础数据类型,变量本质,简单函数,输入输出函数,局部变量和全局变量,算术表达式,逻辑表达式,关系表达式,位运算,语法格式,分支语句,循环语句,break,continue,list列表-增删改查截取操作,tuple元组-查和截取操作,dictionary字典-增删改查操作,函数高级,函数的参数详解,函数的调用关系,值传递参数和引用传递参数,匿名函数,return语句,变量作用域,数字类型转换,数学函数,内建range函数,随机函数。
3、PYTHON字符串解析
python访问字符串中的值,python字符串更新,python字符串运算符,python字符串格式化。
4、PYTHON时间与日历
时间和日期,获取格式化的时间,获取某月日历,time模块的内置函数,日历(calendar)模块。
5、PYTHON文件操作
终端输入和输出,打开和关闭文件,file对象的属性,close()方法,write()方法,read()方法,seek()方法,重命名和删除文件,python里的目录,chdir()方法,getcwd()方法,rmdir()方法,文件目录相关的方法,windows、linux平台下相关差异性。
6、PYTHON面向对象
面向对象思想,类和对象,类的继承,多态,类属性和实例属性,静态方法和类方法。
初学者学习python编程需要掌握的内容,就给大家分享到这里了,希望对于大家能有所帮助,当然Python编程学习不仅需要进行工具学习,还需要学习很多的编程知识,希望大家好好学起来哦,加油!
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❽ Python中面向对象是什么意思
Python既支持面向过程的编程也支持面向对象的编程。在“面向过程”的语言中,程序是由过程或仅仅是可重用代码的函数构建起来的。在“面向对象”的语言中,程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。比如说C主要面向过程,而JAVA主要面向对象。