類(lèi)(4)

本節(jié)介紹類(lèi)中一個(gè)非常重要的東西——繼承，其實(shí)也沒(méi)有那么重要，只是聽(tīng)起來(lái)似乎有點(diǎn)讓初學(xué)者暈頭轉(zhuǎn)向，然后就感覺(jué)它屬于很高級(jí)的東西，真是情況如何？學(xué)了之后你自然有感受。

在現(xiàn)實(shí)生活中，“繼承”意味著一個(gè)人從另外一個(gè)人那里得到了一些什么，比如“繼承革命先烈的光榮傳統(tǒng)”、“某人繼承他老爹的萬(wàn)貫家產(chǎn)”等?？傊袄^承”之后，自己就在所繼承的方面省力氣、不用勞神費(fèi)心，能輕松得到，比如繼承了萬(wàn)貫家產(chǎn)，自己就一夜之間變成富豪。如果繼承了“革命先烈的光榮傳統(tǒng)”，自己是不是一下就變成革命者呢？

當(dāng)然，生活中的繼承或許不那么嚴(yán)格，但是編程語(yǔ)言中的繼承是有明確規(guī)定和穩(wěn)定的預(yù)期結(jié)果的。

繼承（Inheritance）是面向?qū)ο筌?件技術(shù)當(dāng)中的一個(gè)概念。如果一個(gè)類(lèi)別A“繼承自”另一個(gè)類(lèi)別B，就把這個(gè)A稱(chēng)為“B的子類(lèi)別”，而把B稱(chēng)為“A的父類(lèi)別”，也可以稱(chēng)“B是A的超類(lèi)”。

繼承可以使得子類(lèi)別具有父類(lèi)別的各種屬性和方法，而不需要再次編寫(xiě)相同的代碼。在令子類(lèi)別繼承父類(lèi)別的同時(shí)，可以重新定義某些屬性，并重寫(xiě)某些方法，即覆蓋父類(lèi)別的原有屬性和方法，使其獲得與父類(lèi)別不同的功能。另外，為子類(lèi)別追加新的屬性和方法也是常見(jiàn)的做法。 （源自維基百科）

由上面對(duì)繼承的表述，可以簡(jiǎn)單總結(jié)出繼承的意圖或者好處：

• 可以實(shí)現(xiàn)代碼重用，但不是僅僅實(shí)現(xiàn)代碼重用，有時(shí)候根本就沒(méi)有重用
• 實(shí)現(xiàn)屬性和方法繼承

誠(chéng)然，以上也不是全部，隨著后續(xù)學(xué)習(xí)，對(duì)繼承的認(rèn)識(shí)會(huì)更深刻。好友令狐蟲(chóng)曾經(jīng)這樣總結(jié)繼承：

從技術(shù)上說(shuō)，OOP里，繼承最主要的用途是實(shí)現(xiàn)多態(tài)。對(duì)于多態(tài)而言，重要的是接口繼承性，屬性和行為是否存在繼承性，這是不一定的。事實(shí)上，大量工程實(shí)踐表明，重度的行為繼承會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)過(guò)度復(fù)雜和臃腫，反而會(huì)降低靈活性。因此現(xiàn)在比較提倡的是基于接口的輕度繼承理念。這種模型里因?yàn)楦割?lèi)（接口類(lèi)）完全沒(méi)有代碼，因此根本談不上什么代碼復(fù)用了。

在Python里，因?yàn)榇嬖贒uck Type，接口定義的重要性大大的降低，繼承的作用也進(jìn)一步的被削弱了。

另外，從邏輯上說(shuō)，繼承的目的也不是為了復(fù)用代碼，而是為了理順關(guān)系。

他是大牛，或許讀者感覺(jué)比較高深，沒(méi)關(guān)系，隨著你的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，你也能對(duì)這個(gè)問(wèn)題有自己獨(dú)到的見(jiàn)解。

或許你也要問(wèn)我的觀點(diǎn)是什么？我的觀點(diǎn)就是：走著瞧！怎么理解？繼續(xù)向下看，只有你先深入這個(gè)問(wèn)題，才能跳到更高層看這個(gè)問(wèn)題。小馬過(guò)河的故事還記得吧？只有親自走入河水中，才知道河水的深淺。

對(duì)于python中的繼承，前面一直在使用，那就是我們寫(xiě)的類(lèi)都是新式類(lèi)，所有新式類(lèi)都是繼承自object類(lèi)。不要忘記，新式類(lèi)的一種寫(xiě)法：

class NewStyle(object):
    pass

這就是典型的繼承。

基本概念

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

__metaclass__ = type

class Person:
    def speak(self):
        print "I love you."

    def setHeight(self):
        print "The height is: 1.60m ."

    def breast(self, n):
        print "My breast is: ",n

class Girl(Person):
    def setHeight(self):
        print "The height is:1.70m ."

if __name__ == "__main__":
    cang = Girl()
    cang.setHeight()
    cang.speak()
    cang.breast(90)

上面這個(gè)程序，保存之后運(yùn)行：

$ python 20901.py 
The height is:1.70m .
I love you.
My breast is:  90

對(duì)以上程序進(jìn)行解釋?zhuān)瑥闹畜w會(huì)繼承的概念和方法。

首先定義了一個(gè)類(lèi)Person，在這個(gè)類(lèi)中定義了三個(gè)方法。注意，沒(méi)有定義初始化函數(shù)，初始化函數(shù)在類(lèi)中不是必不可少的。

然后又定義了一個(gè)類(lèi)Girl，這個(gè)類(lèi)的名字后面的括號(hào)中，是上一個(gè)類(lèi)的名字，這就意味著Girl繼承了Person，Girl是Person的子類(lèi)，Person是Girl的父類(lèi)。

既然是繼承了Person，那么Girl就全部擁有了Person中的方法和屬性（上面的例子雖然沒(méi)有列出屬性）。但是，如果Girl里面有一個(gè)和Person同樣名稱(chēng)的方法，那么就把Person中的同一個(gè)方法遮蓋住了，顯示的是Girl中的方法，這叫做方法的重寫(xiě)。

實(shí)例化類(lèi)Girl之后，執(zhí)行實(shí)例方法cang.setHeight()，由于在類(lèi)Girl中重寫(xiě)了setHeight方法，那么Person中的那個(gè)方法就不顯作用了，在這個(gè)實(shí)例方法中執(zhí)行的是類(lèi)Girl中的方法。

雖然在類(lèi)Girl中沒(méi)有看到speak方法，但是因?yàn)樗^承了Person，所以cang.speak()就執(zhí)行類(lèi)Person中的方法。同理cang.breast(90)，它們就好像是在類(lèi)Girl里面已經(jīng)寫(xiě)了這兩個(gè)方法一樣。既然繼承了，就是我的了。

多重繼承

所謂多重繼承，就是只某一個(gè)類(lèi)的父類(lèi)，不止一個(gè)，而是多個(gè)。比如：

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

__metaclass__ = type

class Person:
    def eye(self):
        print "two eyes"

    def breast(self, n):
        print "The breast is: ",n

class Girl:
    age = 28
    def color(self):
        print "The girl is white"

class HotGirl(Person, Girl):
    pass

if __name__ == "__main__":
    kong = HotGirl()
    kong.eye()
    kong.breast(90)
    kong.color()
    print kong.age

在這個(gè)程序中，前面有兩個(gè)類(lèi)：Person和Girl，然后第三個(gè)類(lèi)HotGirl繼承了這兩個(gè)類(lèi)，注意觀察繼承方法，就是在類(lèi)的名字后面的括號(hào)中把所繼承的兩個(gè)類(lèi)的名字寫(xiě)上。但是第三個(gè)類(lèi)中什么方法也沒(méi)有。

然后實(shí)例化類(lèi)HotGirl，既然繼承了上面的兩個(gè)類(lèi)，那么那兩個(gè)類(lèi)的方法就都能夠拿過(guò)來(lái)使用。保存程序，運(yùn)行一下看看

$ python 20902.py 
two eyes
The breast is:  90
The girl is white
28

值得注意的是，這次在類(lèi)Girl中，有一個(gè)age = 28，在對(duì)HotGirl實(shí)例化之后，因?yàn)槔^承的原因，這個(gè)類(lèi)屬性也被繼承到HotGirl中，因此通過(guò)實(shí)例屬性kong.age一樣能夠得到該數(shù)據(jù)。

由上述兩個(gè)實(shí)例，已經(jīng)清楚看到了繼承的特點(diǎn)，即將父類(lèi)的方法和屬性全部承接到子類(lèi)中；如果子類(lèi)重寫(xiě)了父類(lèi)的方法，就使用子類(lèi)的該方法，父類(lèi)的被遮蓋。

多重繼承的順序

多重繼承的順序很必要了解。比如，如果一個(gè)子類(lèi)繼承了兩個(gè)父類(lèi)，并且兩個(gè)父類(lèi)有同樣的方法或者屬性，那么在實(shí)例化子類(lèi)后，調(diào)用那個(gè)方法或?qū)傩裕菍儆谀膫€(gè)父類(lèi)的呢？造一個(gè)沒(méi)有實(shí)際意義，純粹為了解決這個(gè)問(wèn)題的程序：

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

class K1(object):
    def foo(self):
        print "K1-foo"

class K2(object):
    def foo(self):
        print "K2-foo"
    def bar(self):
        print "K2-bar"

class J1(K1, K2):
    pass

class J2(K1, K2):
    def bar(self):
        print "J2-bar"

class C(J1, J2):
    pass

if __name__ == "__main__":
    print C.__mro__
    m = C()
    m.foo()
    m.bar()

這段代碼，保存后運(yùn)行：

$ python 20904.py 
(<class '__main__.C'>, <class '__main__.J1'>, <class '__main__.J2'>, <class '__main__.K1'>, <class '__main__.K2'>, <type 'object'>)
K1-foo
J2-bar

代碼中的print C.__mro__是要打印出類(lèi)的繼承順序。從上面清晰看出來(lái)了。如果要執(zhí)行foo()方法，首先看J1，沒(méi)有，看J2，還沒(méi)有，看J1里面的K1，有了，即C==>J1==>J2==>K1；bar()也是按照這個(gè)順序，在J2中就找到了一個(gè)。

這種對(duì)繼承屬性和方法搜索的順序稱(chēng)之為“廣度優(yōu)先”。

新式類(lèi)用以及python3.x中都是按照此順序原則搜尋屬性和方法的。

但是，在舊式類(lèi)中，是按照“深度優(yōu)先”的順序的。因?yàn)楹竺孀x者也基本不用舊式類(lèi)，所以不舉例。如果讀者愿意，可以自己模仿上面代碼，探索舊式類(lèi)的“深度優(yōu)先”含義。

super函數(shù)

對(duì)于初始化函數(shù)的繼承，跟一般方法的繼承，還有點(diǎn)不同。可以看下面的例子：

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

__metaclass__ = type

class Person:
    def __init__(self):
        self.height = 160

    def about(self, name):
        print "{} is about {}".format(name, self.height)

class Girl(Person):
    def __init__(self):
        self.breast = 90

    def about(self, name):
        print "{} is a hot girl, she is about {}, and her breast is {}".format(name, self.height, self.breast)

if __name__ == "__main__":
    cang = Girl()
    cang.about("canglaoshi")

在上面這段程序中，類(lèi)Girl繼承了類(lèi)Person。在類(lèi)Girl中，初始化設(shè)置了self.breast = 90，由于繼承了Person，按照前面的經(jīng)驗(yàn)，Person的初始化函數(shù)中的self.height = 160也應(yīng)該被Girl所繼承過(guò)來(lái)。然后在重寫(xiě)的about方法中，就是用self.height。

實(shí)例化類(lèi)Girl，并執(zhí)行cang.about("canglaoshi")，試圖打印出一句話(huà)canglaoshi is a hot girl, she is about 160, and her bereast is 90。保存程序，運(yùn)行之：

$ python 20903.py 
Traceback (most recent call last):
  File "20903.py", line 22, in <module>
    cang.about("canglaoshi")
  File "20903.py", line 18, in about
    print "{} is a hot girl, she is about {}, and her breast is {}".format(name, self.height, self.breast)
AttributeError: 'Girl' object has no attribute 'height'

報(bào)錯(cuò)！

程序員有一句名言：不求最好，但求報(bào)錯(cuò)。報(bào)錯(cuò)不是壞事，是我們長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)的時(shí)候，是在告訴我們，那么做不對(duì)。

重要的是看報(bào)錯(cuò)信息。就是我們要打印的那句話(huà)出問(wèn)題了，報(bào)錯(cuò)信息顯示self.height是不存在的。也就是說(shuō)類(lèi)Girl沒(méi)有從Person中繼承過(guò)來(lái)這個(gè)屬性。

原因是什么？仔細(xì)觀察類(lèi)Girl，會(huì)發(fā)現(xiàn)，除了剛才強(qiáng)調(diào)的about方法重寫(xiě)了,__init__方法，也被重寫(xiě)了。不要認(rèn)為它的名字模樣奇怪，就不把它看做類(lèi)中的方法（函數(shù)），它跟類(lèi)Person中的__init__重名了，也同樣是重寫(xiě)了那個(gè)初始化函數(shù)。

這就提出了一個(gè)問(wèn)題。因?yàn)樵谧宇?lèi)中重寫(xiě)了某個(gè)方法之后，父類(lèi)中同樣的方法被遮蓋了。那么如何再把父類(lèi)的該方法調(diào)出來(lái)使用呢？縱然被遮蓋了，應(yīng)該還是存在的，不要浪費(fèi)了呀。

python中有這樣一種方法，這種方式是被提倡的方法：super函數(shù)。

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

__metaclass__ = type

class Person:
    def __init__(self):
        self.height = 160

    def about(self, name):
        print "{} is about {}".format(name, self.height)

class Girl(Person):
    def __init__(self):
        super(Girl, self).__init__()
        self.breast = 90

    def about(self, name):
        print "{} is a hot girl, she is about {}, and her breast is {}".format(name, self.height, self.breast)
        super(Girl, self).about(name)

if __name__ == "__main__":
    cang = Girl()
    cang.about("canglaoshi")

在子類(lèi)中，__init__方法重寫(xiě)了，為了調(diào)用父類(lèi)同方法，使用super(Girl, self).__init__()的方式。super函數(shù)的參數(shù)，第一個(gè)是當(dāng)前子類(lèi)的類(lèi)名字，第二個(gè)是self，然后是點(diǎn)號(hào)，點(diǎn)號(hào)后面是所要調(diào)用的父類(lèi)的方法。同樣在子類(lèi)重寫(xiě)的about方法中，也可以調(diào)用父類(lèi)的about方法。

執(zhí)行結(jié)果：

$ python 20903.py 
canglaoshi is a hot girl, she is about 160, and her breast is 90
canglaoshi is about 160

最后要提醒注意：super函數(shù)僅僅適用于新式類(lèi)。當(dāng)然，你一定是使用的新式類(lèi)。“喜新厭舊”是程序員的嗜好。