Python-繼承

繼承一個類：

若是已經定義了Person類，須要定義新的Student和Teacher類時，能夠直接從Person類繼承：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender

定義Student類時，只須要把額外的屬性加上，例如score：

class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score

必定要用 super(Student, self).__init__(name, gender) 去初始化父類，不然，繼承自 Person 的 Student 將沒有 name 和 gender。

函數super(Student, self)將返回當前類繼承的父類，即 Person ，而後調用__init__()方法，注意self參數已在super()中傳入，在__init__()中將隱式傳遞，不須要寫出（也不能寫）。

判斷類型:

函數isinstance()能夠判斷一個變量的類型，既能夠用在Python內置的數據類型如str、list、dict，也能夠用在咱們自定義的類，它們本質上都是數據類型

p = Person('Tim', 'Male')
s = Student('Bob', 'Male', 88)
t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')

當咱們拿到變量 p、s、t 時，可使用 isinstance 判斷類型：

>>> isinstance(p, Person)
True    # p是Person類型
>>> isinstance(p, Student)
False   # p不是Student類型
>>> isinstance(p, Teacher)
False   # p不是Teacher類型

這說明在繼承鏈上，一個父類的實例不能是子類類型，由於子類比父類多了一些屬性和方法。

多態:

類具備繼承關係，而且子類類型能夠向上轉型看作父類類型，若是咱們從 Person 派生出 Student和Teacher ，並都寫了一個 whoAmI() 方法：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender
    def whoAmI(self):
        return 'I am a Person, my name is %s' % self.name

class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score
    def whoAmI(self):
        return 'I am a Student, my name is %s' % self.name

class Teacher(Person):
    def __init__(self, name, gender, course):
        super(Teacher, self).__init__(name, gender)
        self.course = course
    def whoAmI(self):
        return 'I am a Teacher, my name is %s' % self.name

在一個函數中，若是咱們接收一個變量 x，則不管該 x 是 Person、Student仍是 Teacher，均可以正確打印出結果：

def who_am_i(x):
    print x.whoAmI()

p = Person('Tim', 'Male')
s = Student('Bob', 'Male', 88)
t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')

who_am_i(p)
who_am_i(s)
who_am_i(t)

運行結果：

I am a Person, my name is Tim
I am a Student, my name is Bob
I am a Teacher, my name is Alice

這種行爲稱爲多態。也就是說，方法調用將做用在x 的實際類型上。s 是Student類型，它實際上擁有本身的 whoAmI()方法以及從 Person繼承的 whoAmI方法，但調用 s.whoAmI()老是先查找它自身的定義，若是沒有定義，則順着繼承鏈向上查找，直到在某個父類中找到爲止。

因爲Python是動態語言，因此，傳遞給函數 who_am_i(x)的參數 x 不必定是 Person 或 Person 的子類型。任何數據類型的實例均可以，只要它有一個whoAmI()的方法便可：

class Book(object):
    def whoAmI(self):
        return 'I am a book'

這是動態語言和靜態語言（例如Java）最大的差異之一。動態語言調用實例方法，不檢查類型，只要方法存在，參數正確，就能夠調用。

多重繼承:

除了從一個父類繼承外，Python容許從多個父類繼承，稱爲多重繼承。

多重繼承的繼承鏈就不是一棵樹了，它像這樣：

class A(object):
    def __init__(self, a):
        print 'init A...'
        self.a = a

class B(A):
    def __init__(self, a):
        super(B, self).__init__(a)
        print 'init B...'

class C(A):
    def __init__(self, a):
        super(C, self).__init__(a)
        print 'init C...'

class D(B, C):
    def __init__(self, a):
        super(D, self).__init__(a)
        print 'init D...'

看下圖:

像這樣，D 同時繼承自 B 和 C，也就是 D 擁有了A、B、C 的所有功能。多重繼承經過 super()調用__init__()方法時，A 雖然被繼承了兩次，但__init__()只調用一次：

>>> d = D('d')
init A...
init C...
init B...
init D...

多重繼承的目的是從兩種繼承樹中分別選擇並繼承出子類，以便組合功能使用。

舉個例子，Python的網絡服務器有TCPServer、UDPServer、UnixStreamServer、UnixDatagramServer，而服務器運行模式有 多進程ForkingMixin 和 多線程ThreadingMixin兩種。

要建立多進程模式的 TCPServer：

class MyTCPServer(TCPServer, ForkingMixin)
    pass

要建立多線程模式的 UDPServer：

class MyUDPServer(UDPServer, ThreadingMixin):
    pass

若是沒有多重繼承，要實現上述全部可能的組合須要 4x2=8 個子類。

獲取對象信息:

拿到一個變量，除了用 isinstance() 判斷它是不是某種類型的實例外，還有沒有別的方法獲取到更多的信息呢？

例如，已有定義：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender

class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score
    def whoAmI(self):
        return 'I am a Student, my name is %s' % self.name

首先能夠用 type() 函數獲取變量的類型，它返回一個 Type 對象：

>>> type(123)
<type 'int'>
>>> s = Student('Bob', 'Male', 88)
>>> type(s)
<class '__main__.Student'>

其次，能夠用 dir() 函數獲取變量的全部屬性：

>>> dir(123)   # 整數也有不少屬性...
['__abs__', '__add__', '__and__', '__class__', '__cmp__', ...]

>>> dir(s)
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'gender', 'name', 'score', 'whoAmI']

對於實例變量，dir()返回全部實例屬性，包括`__class__`這類有特殊意義的屬性。注意到方法`whoAmI`也是 s 的一個屬性。

如何去掉`__xxx__`這類的特殊屬性，只保留咱們本身定義的屬性？回顧一下filter()函數的用法。

dir()返回的屬性是字符串列表，若是已知一個屬性名稱，要獲取或者設置對象的屬性，就須要用 getattr() 和 setattr( )函數了：

>>> getattr(s, 'name')  # 獲取name屬性
'Bob'

>>> setattr(s, 'name', 'Adam')  # 設置新的name屬性

>>> s.name
'Adam'

>>> getattr(s, 'age')  # 獲取age屬性，可是屬性不存在，報錯：
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'

>>> getattr(s, 'age', 20)  # 獲取age屬性，若是屬性不存在，就返回默認值20：
20