代码收藏家 Python中类的继承详解
4.2 类的继承
在编程中，类的好处我们知道了，通过类我们可以源源不断的实例化出对象，这些对象用有相同的属性和方法，大大提高了程序代码的复用性。
在某些情况下，如果想要创建一个新的类，这个类除了要有旧类的所有属性和方法，还有一些其他的属性和方法，那么重新再去定义它显示是不明智的，这个时候可以通过继承来实现。
继承是指一种代码组织方式，它允许同一个类中的成员共享它们的方法和数据结构。在编程中，继承通常是指使用同一个类的成员来创建新的类，而不是创建一个新的类。这是因为继承可以使代码更易于编写和维护，并且可以简化代码组织方式。
继承的优点：
- 增强代码的可扩展性：通过使用继承，可以创建多种不同类型的类，这些类可以被扩展到不同的应用场景。
- 提高代码的可维护性：通过使用继承，可以将相同类型的对象划分为多个小类，从而提高代码的可维护性。
举个例子：现在创建了一个动物类：Animal，这个动物类具有两个方法，分别是吃喝睡，那么在程序中可以如此定义：
class Animal:
def eat(self):
print('我饿了')
def sleep(self):
print('我困了')
animal = Animal()
animal.eat()
animal.sleep()
我饿了
我困了
一般动物都具有这2个方法，这个Animal作为动物类的模板，具有动物最基本的方法。这个时候如果还要创建新的类，比如哺乳动物类、鸟类，那么就可以通过继承动物类来创建：
class Mammal(Animal):
def walk(self):
print('我会走')
class Bird(Animal):
def fly(self):
print('我会飞')
mammal = Mammal()
bird = Bird()
mammal.walk()
mammal.sleep()
bird.fly()
bird.eat()
我会走
我困了
我会飞
我饿了
我们看到，哺乳动物类和鸟类都继承了动物类的eat和sleep方法，而他们各自又新建了新方法，分别是walk和fly。
在上面的例子中，Animal类被Mammal类和Bird类继承，则称Animal类是Mammal类和Bird类的父类、基类或超类。而Mammal类和Bird类是Animal类的子类。
注意，子类是无法继承父类的私有属性和私有方法的：
from icecream import ic
class Animal:
def __init__(self):
self.a = 'A'
self.__b = 'B'
def __eat(self):
ic('我饿了')
def sleep(self):
ic('我困了')
class Mammal(Animal):
...
mammal = Mammal()
ic(mammal.a)
mammal.sleep()
try:
ic(mammal.__b)
except AttributeError as err:
ic(err)
try:
mammal.__eat()
except AttributeError as err:
ic(err)
14:28:56|> mammal.a: ‘A’
14:28:57|> ‘我困了’
14:28:57|> err: AttributeError(“‘Mammal’ object has no attribute ‘__b’”)
14:28:57|> err: AttributeError(“‘Mammal’ object has no attribute ‘__eat’”)
4.2.1 __init__方法
在类的定义中，默认有一些以__开头和结尾的特殊方法，这些方法一般是用来处理一些特别的事情，这类方法通常称为魔术方法或魔法方法。
__init__方法就是众多魔法方法中一个非常重要的方法。在类的初始化成对象时会调用这个方法，一般是用来定义一些类的属性，运行一些需要在类初始化时就需要运行的自定义方法。
from icecream import ic
class Animal:
def __init__(self, leg=4):
self.leg = leg
a = Animal()
ic(a.leg)
b = Animal(3)
ic(b.leg)
14:49:39|> a.leg: 4
14:49:39|> b.leg: 3
在上面代码中，因为大部分动物都是4条腿，于是直接将Animal类的leg设置为4，这样在初始化后，a.leg输出的就是默认4。而后又用Animal类初始化了一个对象b，只不过这次传入的leg是3，那么在初始化是调用__init__方法后，输出b.leg就是3了。
4.2.2 super方法
通常子类可以直接调用父类中的方法，如果子类和父类同时都有__init__方法需要定义一些初始化的属性，那么在子类中直接调用__init__方法传入参数显然是不行的。
from icecream import ic
class Animal:
def __init__(self, leg=4):
self.leg = leg
self.type = '双足动物' if self.leg == 2 else '非双足动物'
class Mammal(Animal):
def __init__(self, leg):
self.leg = leg
a = Animal()
ic(a.leg)
ic(a.type)
m = Mammal(leg=2)
ic(m.leg)
ic(m.type)
15:11:48|> a.leg: 4
15:11:48|> a.type: ‘非双足动物’
15:11:48|> m.leg: 2
Traceback (most recent call last):
File “E:\t3.py”, line 21, in
ic(m.type)
AttributeError: ‘Mammal’ object has no attribute ‘type’
我们看到，虽然Mammal类继承了Animal类，但是无法调用Animal类的self.type属性。这是因为初始化后仅运行了Mammal类中的__init__方法而未运行Animal类中的__init__方法导致的。
要想达到传入参数同时被子类和父类初始化引入，则只需要稍微修改一下代码，在子类初始化方法__init__中调用父类的__init__并传入相应的参数即可：
from icecream import ic
class Animal:
def __init__(self, leg=4):
self.leg = leg
self.type = '双足动物' if self.leg == 2 else '非双足动物'
class Mammal(Animal):
def __init__(self, leg):
super().__init__(leg)
a = Animal()
ic(a.leg)
ic(a.type)
m = Mammal(leg=2)
ic(m.leg)
ic(m.type)
15:16:38|> a.leg: 4
15:16:39|> a.type: ‘非双足动物’
15:16:39|> m.leg: 2
15:16:39|> m.type: ‘双足动物’
4.2.3 issubclass (x, A_tuple)、isinstance(x, A_tuple)方法
这2个方法返回x是派生自另一个类还是同一个类。A_tuple可以是一个类也可以是包含多个类的tuple。如果是tuple，则：
issubclass(x, (A, B, …))等价于：isinstance(x, A) or isinstance(x, B)…
isinstance(x, (A, B, …))等价于：isinstance(x, A) or isinstance(x, B)…
这2个方法区别在于第一个参数x，对于issubclass方法，第一个参数x必须是类，而isinstance则必须是对象。
from icecream import ic
class Animal:
...
class Mammal(Animal):
...
class Bird:
...
class Person(Mammal):
...
a = Animal()
m = Mammal()
b = Bird()
p = Person()
ic(issubclass(m.__class__, a.__class__))
ic(issubclass(m.__class__, b.__class__))
ic(isinstance(p.__class__, a.__class__))
ic(isinstance(p, p.__class__))
15:36:24|> issubclass(m.class, a.class): True
15:36:24|> issubclass(m.class, b.class): False
15:36:24|> isinstance(p.class, a.class): False
15:36:24|> isinstance(p, p.class): True
