4.3 继承
编写类时,并非总是要从空白开始。一个类继承另一个类时,原有的类称为父类,而新类称为子类。子类继承了其父类的所有属性和方法,同时还可以定义自己的属性和方法。
4.3.1 子类的方法__init__()
创建子类的实例时,Python首先需要完成的任务是给父类的所有属性赋值。
实例:模拟电动汽车。电动汽车是一种特殊的汽车,因此可以在前面创建的Car 类的基础上创建新类ElectricCar ,这样我们就只需为电动汽车特有的属性和行为编写代码。
下面来创建一个简单的ElectricCar 类版本,它具备Car 类的所有功能:
class Car():
'''模拟汽车'''
def __init__(self,make,model,year):
'''初始化汽车属性'''
self.make = make
self.model = model
self.year = year
self.odometer_reading = 0
def get_descriptive_name(self):
'''获取汽车的描述信息'''
long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + self.model
return long_name.title()
def read_odometer(self):
'''读取汽车的里程数'''
print ("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it")
def update_odometer(self,mileage):
'''修改汽车的里程数'''
if mileage >= self.odometer_reading:
self.odometer_reading = mileage
else:
print("You can't roll back an odometer!")
def increment_odometer(self,miles):
'''递增里程数'''
self.odometer_reading += miles
class ElectricCar(Car):
'''定义电动汽车新类ElectricCar,继承于父类Car'''
def __init__(self,make,model,year):
'''初始化父类的属性'''
super().__init__(make,model,year)
my_tesla = ElectricCar('tesla','model s',2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
示例详解:
先创建Car类作为父类
定义子类ElectricCar ,在括号内指定父类的名称。创建子类时,父类必须包含在当前文件中,且位于子类前面。
方法__init__() 接受创建Car 实例所需的信息
super() 是一个特殊函数,帮助Python将父类和子类关联起来。让Python调用ElectricCar 的父类的方法__init__() ,让ElectricCar 实例包含父类的所有属性。父类也称为超类 (superclass),名称super因此而得名。
创建ElectricCar 类的一个实例,并将其存储在变量my_tesla 中。这行代码调用ElectricCar 类中定义的方法__init__() ,后者让Python调用父类Car 中定义的方法__init__() 。
除方法__init__() 外,电动汽车没有其他特有的属性和方法。当前,我们只想确认电动汽车具备普通汽车的行为:
4.3.2 给子类定义属性和方法
一个类继承另一个类后,可添加新属性和方法。
实例:下面来添加一个电动汽车特有的属性(电瓶),以及一个描述该属性的方法。我们将存储电瓶容量,并编写一个打印电瓶描述的方法:
class ElectricCar(Car):
'''定义电动汽车新类ElectricCar,继承于父类Car'''
def __init__(self,make,model,year):
'''初始化父类的属性、定义电动汽车自身独特的属性和方法'''
super().__init__(make,model,year)
self.battery_size = 70
def describe_battery(self):
'''描述电瓶车电瓶容量的信息'''
print ("This car has a " + str(self.battery_size) + "kWh battery.")
my_tesla = ElectricCar('tesla','model s',2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.describe_battery()
4.3.3 重写父类的方法
对于父类的方法,都可对其进行重写。为此,可在子类中定义一个这样的方法,即它与要重写的父类方法同名。这样,Python将不会考虑这个父类方法,而只关注你在子类中定义的相应方法。
实例:假设Car 类有一个汽车油箱加油的方法,名为fill_gas_tank(),该方法对电动车来说无意义,因此重写它。下面演示了一种重写方式:
def ElectricCar(Car):
--snip--
def fill_gas_tank():
"""电动汽车没有油箱"""
print("This car doesn't need a gas tank!")
说明:对电动汽车调用方法fill_gas_tank() ,Python将忽略Car 类中的方法fill_gas_tank() ,运行上述代码。使用继承时,可让子类保留从父类那里继承而来的精华,并剔除不需要的糟粕。
4.3.4 将实例用作属性
将大型类拆分成多个协同工作的小类。
实例:不断给ElectricCar 类添加细节时,可能会发现包含很多专门针对汽车电瓶的属性和方法。可将这些属性和方法提取出来,放到另一个名为Battery类中,并将Battery 实例用作ElectricCar 类的一个属性:
Class Car()
--snip—
class Battery():
'''电瓶信息'''
def __init__(self,battery_size=70):
'''初始化电瓶的属性'''
self.battery_size = battery_size
def describe_battery(self):
'''描述电瓶车电瓶容量的信息'''
print ("This car has a " + str(self.battery_size) + "kWh battery.")
def get_range(self):
"""打印一条消息,指出电瓶的续航里程"""
if self.battery_size == 70:
range = 240
elif self.battery_size == 85:
range = 270
message = "This car can go approximately " + str(range)
message += " miles on a full charge."
print(message)
class ElectricCar(Car):
'''定义电动汽车新类ElectricCar,继承于父类Car'''
def __init__(self,make,model,year):
'''初始化父类的属性、定义电动汽车自身独特的属性和方法'''
super().__init__(make,model,year)
self.battery = Battery()
my_tesla = ElectricCar('tesla','model s',2017)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.battery.describe_battery()
my_tesla.battery.get_range()
详细说明:
定义了一个名为Battery 的新类,它没有继承任何类。方法__init__() 除self 外,还有另一个形参battery_size 。这个形参是可选的:如果没有给它提供值,电瓶容量将被设置为70。方法describe_battery() 也移到了这个类中,同时定义了电瓶的航程数。
在ElectricCar 类中,我们添加了一个名为self.battery 的属性。self.battery = Battery()让Python创建一个新的Battery 实例(由于没有指定尺寸,因此为默认值70 ),并将该实例存储在属性self.battery 中。每当方法__init__() 被调用时,都将执行该操作;
我们创建一辆电动汽车,并将其存储在变量my_tesla 中。
my_tesla.battery.describe_battery()代码作用是在my_tesla实例中查找属性battery(也是有个实例化的对象),并对存储在该属性中的Battery 实例调用方法describe_battery() 。