本博客是学习 慕课网 廖雪峰老师 的 python进阶 的过程中所做的笔记。用以记录与参考。
一、继承一个类
如果已经定义了Person类,需要定义新的Student和Teacher类时,可以直接从Person类继承:
class Person(object):
def __init__(self, name, gender):
self.name = name
self.gender = gender
定义Student类时,只需要把额外的属性加上,例如score:
class Student(Person):
def __init__(self, name, gender, score):
super(Student, self).__init__(name, gender)
self.score = score
一定要用 super(Student, self).__init__(name, gender) 去初始化父类,否则,继承自 Person 的 Student 将没有 name 和 gender。
函数super(Student, self)将返回当前类继承的父类,即 Person ,然后调用__init__()方法,注意self参数已在super()中传入,在__init__()中将隐式传递,不需要写出(也不能写)。
任务
请参考 Student 类,编写一个 Teacher类,也继承自 Person。
代码实现:
class Person(object):
def __init__(self, name, gender):
self.name = name
self.gender = gender
class Teacher(Person):
def __init__(self, name, gender, course):
super(Teacher,self).__init__(name,gender)
self.course=course
t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')
print t.name
print t.course
二、python中判断类型
函数isinstance()可以判断一个变量的类型,既可以用在Python内置的数据类型如str、list、dict,也可以用在我们自定义的类,它们本质上都是数据类型。
假设有如下的 Person、Student 和 Teacher 的定义及继承关系如下:
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
class Teacher(Person):
def __init__(self, name, gender, course):
super(Teacher, self).__init__(name, gender)
self.course = course
p = Person('Tim', 'Male')
s = Student('Bob', 'Male', 88)
t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')
当我们拿到变量 p、s、t 时,可以使用 isinstance 判断类型:
>>> isinstance(p, Person)
True # p是Person类型
>>> isinstance(p, Student)
False # p不是Student类型
>>> isinstance(p, Teacher)
False # p不是Teacher类型
这说明在继承链上,一个父类的实例不能是子类类型,因为子类比父类多了一些属性和方法。

我们再考察 s :
>>> isinstance(s, Person)
True # s是Person类型
>>> isinstance(s, Student)
True # s是Student类型
>>> isinstance(s, Teacher)
False # s不是Teacher类型
s 是Student类型,不是Teacher类型,这很容易理解。但是,s 也是Person类型,因为Student继承自Person,虽然它比Person多了一些属性和方法,但是,把 s 看成Person的实例也是可以的。
这说明在一条继承链上,一个实例可以看成它本身的类型,也可以看成它父类的类型。
任务
请根据继承链的类型转换,依次思考 t 是否是 Person,Student,Teacher,object 类型,并使用isinstance()判断来验证您的答案。
代码实现:
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
class Teacher(Person):
def __init__(self, name, gender, course):
super(Teacher, self).__init__(name, gender)
self.course = course
t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')
print isinstance(t, Person)
print isinstance(t, Student)
print isinstance(t, Teacher)
print isinstance(t, object)
三、python中多态
类具有继承关系,并且子类类型可以向上转型看做父类类型,如果我们从 Person 派生出 Student和Teacher ,并都写了一个 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
在一个函数中,如果我们接收一个变量 x,则无论该 x 是 Person、Student还是 Teacher,都可以正确打印出结果:
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)
运行结果:
I am a Person, my name is Tim I am a Student, my name is Bob I am a Teacher, my name is Alice
这种行为称为多态。也就是说,方法调用将作用在 x 的实际类型上。s 是Student类型,它实际上拥有自己的 whoAmI()方法以及从 Person继承的 whoAmI方法,但调用 s.whoAmI()总是先查找它自身的定义,如果没有定义,则顺着继承链向上查找,直到在某个父类中找到为止。
由于Python是动态语言,所以,传递给函数 who_am_i(x)的参数 x 不一定是 Person 或 Person 的子类型。任何数据类型的实例都可以,只要它有一个whoAmI()的方法即可:
class Book(object):
def whoAmI(self):
return 'I am a book'
这是动态语言和静态语言(例如Java)最大的差别之一。动态语言调用实例方法,不检查类型,只要方法存在,参数正确,就可以调用。
任务
Python提供了open()函数来打开一个磁盘文件,并返回 File 对象。File对象有一个read()方法可以读取文件内容:
例如,从文件读取内容并解析为JSON结果:
import json
f = open('/path/to/file.json', 'r')
print json.load(f)
由于Python的动态特性,json.load()并不一定要从一个File对象读取内容。任何对象,只要有read()方法,就称为File-like Object,都可以传给json.load()。
请尝试编写一个File-like Object,把一个字符串 r'["Tim", "Bob", "Alice"]'包装成 File-like Object 并由 json.load() 解析。
代码实现:
import json
class Students(object):
def read(self) : #只需要实现一个read方法
return r'["Tim", "Bob", "Alice"]'
s = Students()
print json.load(s)
四、python中的多重继承
除了从一个父类继承外,Python允许从多个父类继承,称为多重继承。
多重继承的继承链就不是一棵树了,它像这样:
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...'
看下图:
像这样,D 同时继承自 B 和 C,也就是 D 拥有了 A、B、C 的全部功能。多重继承通过 super()调用__init__()方法时,A 虽然被继承了两次,但__init__()只调用一次:
>>> d = D('d') init A... init C... init B... init D...
多重继承的目的是从两种继承树中分别选择并继承出子类,以便组合功能使用。
举个例子,Python的网络服务器有TCPServer、UDPServer、UnixStreamServer、UnixDatagramServer,而服务器运行模式有 多进程ForkingMixin 和 多线程ThreadingMixin两种。
要创建多进程模式的 TCPServer:
class MyTCPServer(TCPServer, ForkingMixin)
pass
要创建多线程模式的 UDPServer:
class MyUDPServer(UDPServer, ThreadingMixin):
pass
如果没有多重继承,要实现上述所有可能的组合需要 4x2=8 个子类。
任务
+-Person
+- Student
+- Teacher
是一类继承树;
+- SkillMixin
+- BasketballMixin
+- FootballMixin
是一类继承树。
通过多重继承,请定义“会打篮球的学生”和“会踢足球的老师”。
代码实现:
class Person(object):
pass
class Student(Person):
pass
class Teacher(Person):
pass
class SkillMixin(object):
pass
class BasketballMixin(SkillMixin):
def skill(self):
return 'basketball'
class FootballMixin(SkillMixin):
def skill(self):
return 'football'
class BStudent(Student,BasketballMixin):
pass
class FTeacher(Teacher,FootballMixin):
pass
s = BStudent()
print s.skill()
t = FTeacher()
print t.skill()