Python 子类|极客笔记

Python 子类

在面向对象编程中，子类是指从父类继承属性和方法的类。子类可以在不更改父类的情况下，对其进行扩展和修改。在Python中，通过创建子类可以实现代码的复用和组织。

创建子类

在Python中，创建子类非常简单。我们只需要在子类的定义中将父类作为参数传递给子类。下面是一个简单的示例，展示了如何创建一个子类：

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def speak(self):
        raise NotImplementedError("Subclass must implement abstract method")

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "Woof!"

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return "Meow!"

dog = Dog("Buddy")
cat = Cat("Fluffy")

print(dog.name + " says: " + dog.speak())  # Output: Buddy says: Woof!
print(cat.name + " says: " + cat.speak())  # Output: Fluffy says: Meow!

在上面的示例中，我们定义了一个 Animal 类作为父类，其中有一个抽象方法 speak。然后我们定义了两个子类 Dog 和 Cat，分别实现了 speak 方法。最后我们创建了一个 Dog 类和一个 Cat 类的实例，并调用它们的 speak 方法来展示子类的行为。

子类的继承

子类继承了父类的属性和方法，这意味着子类可以重用父类的代码。子类可以覆盖父类的方法，也可以扩展父类的方法。下面是一个示例，展示了子类的继承行为：

class Shape:
    def __init__(self, color):
        self.color = color

    def area(self):
        raise NotImplementedError("Subclass must implement abstract method")

class Circle(Shape):
    def __init__(self, color, radius):
        super().__init__(color)
        self.radius = radius

    def area(self):
        return 3.14 * (self.radius ** 2)

    def circumference(self):
        return 2 * 3.14 * self.radius

circle = Circle("red", 5)

print("Circle Area:", circle.area())  # Output: Circle Area: 78.5
print("Circle Circumference:", circle.circumference())  # Output: Circle Circumference: 31.4

在上面的示例中，我们定义了一个 Shape 类，其中包含一个抽象方法 area。然后我们定义了一个 Circle 类，它继承了 Shape 类并实现了 area 方法和 circumference 方法。最后我们创建了一个 Circle 类的实例并调用它的方法。

使用 `super()` 函数

在子类的构造函数中，我们可以使用 super() 函数来调用父类的方法。这样可以确保子类初始化时正确地设置父类的属性。下面是一个示例：

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

    def show_info(self):
        print(f"Name: {self.name}, Age: {self.age}")

class Student(Person):
    def __init__(self, name, age, student_id):
        super().__init__(name, age)
        self.student_id = student_id

    def show_info(self):
        super().show_info()
        print(f"Student ID: {self.student_id}")

student = Student("Alice", 20, "12345")
student.show_info()

在上面的示例中，我们定义了一个 Person 类和一个 Student 类，其中 Student 类继承自 Person 类。在 Student 类的构造函数中，我们使用 super() 函数调用了 Person 类的构造函数，确保初始化时父类的属性正确设置。

多重继承

Python 支持多重继承，即一个子类可以继承自多个父类。在多重继承中，子类可以访问不同父类的属性和方法。然而，多重继承可能引起代码的复杂性和混乱，因此需要谨慎使用。下面是一个示例：

class A:
    def method_a(self):
        print("Method A")

class B:
    def method_b(self):
        print("Method B")

class C(A, B):
    def method_c(self):
        print("Method C")

obj_c = C()
obj_c.method_a()  # Output: Method A
obj_c.method_b()  # Output: Method B
obj_c.method_c()  # Output: Method C

在上面的示例中，我们定义了三个类 A、B 和 C，其中 C 类继承自 A 类和 B 类。通过多重继承，C 类可以访问 A 类和 B 类的方法。