python基礎教程：類的繼承
面嚮物件語言的一個特性就是類的繼承。繼承的關係跟人類繁衍的關係相似，被繼承的類稱為基類（也叫做父類），繼承而得的類叫派生類（也叫子類），這種關係就像人類的父子關係。
類的繼承，說明了不同類直接的關係，派生類複用了基類的程式碼同時也繼承了基類的屬性和方法。派生類定義的語法如下：
派生類的定義
class DerivedClassName(BaseClassName): 語句1 ... 語句n
下面我們根據這個語法來寫一個繼承的例子：
class Person:
def __init__(self, name, age, height):
self.name = name
self.age = age
self.height = height
def look(self):
print(self.name, 'is looking')
def walk(self):
print(self.name, 'is walking')
class Teacher(Person):
def __init__(self, name, age, height):
super().__init__(name, age, height)
def teach(self):
print(self.name, 'is teaching')
class Student(Person):
def __init__(self, name, age, height):
super().__init__(name, age, height)
def learn(self):
print(self.name, 'is learning')
if __name__ == '__main__':
teacher = Teacher('Tom', 31, 178)
s1 = Student('Jim', 12, 160)
s2 = Student('Kim', 13, 162)
teacher.look()
teacher.walk()
teacher.teach()
print('==='*5)
s1.look()
s1.walk()
s1.learn()
print('==='*5)
s2.look()
s2.walk()
s2.learn()
我們定義了一個基類 Person ，這個人有名字（name）、年齡（age）和身高（height）三個屬性，還有 look(), walk() 兩個方法。由它派生出兩個類： Teacher 和 Student ，這兩個派生類繼承了 name, age, height 屬性，也繼承了 look(), walk() 方法。但它們又有自己獨有的方法， Teacher 可以 teach() ， Student 可以 learn() 。
執行這個示例程式碼，可以得到下面的資訊：
Tom is looking Tom is walking Tom is teaching =============== Jim is looking Jim is walking Jim is learning =============== Kim is looking Kim is walking Kim is learning
派生類定義的執行過程與基類相同。 當構造類物件時，基類會被記住。 此資訊將被用來解析屬性引用：如果請求的屬性在類中找不到，搜尋將轉往基類中進行查詢。 如果基類本身也派生自其他某個類，則此規則將被遞迴地應用。
派生類的例項化會建立該類的一個新例項。方法引用將按以下方式解析：搜尋相應的類屬性，如果搜尋的方法在派生類中找不到，就去基類中進行查詢，如果基類本身也派生自其它類，則此規則將被遞迴地應用。如果搜尋到了一個函式物件則方法引用就生效。
比如， Teacher 中並沒有定義 look() ，當我們呼叫方法 teacher.look() 的時候會在它的基類 Person 中找到並呼叫 look() 。
過載基類方法
派生類可以過載基類的方法。過載，就是重新定義。如果派生類中重新定義了基類的某方法，那麼派生類的過載的這個方法就會覆蓋基類中的同名方法。
例如，我們定義 Student 時可以過載 walk() 方法，讓它擁有 Student 特徵：
class Student(Person):
def __init__(self, name, age, height):
super().__init__(name, age, height)
def learn(self):
print(self.name, 'is learning')
def walk(self):
print('Student:', self.name, 'is walking')
再次執行 s1.walk() 時，就會列印下面的資訊：
Student: Jim is walking
Python有兩個內建函式可被用於檢查繼承機制：
-
isinstance()來檢查一個例項的型別：isinstance(obj, int)僅僅會在obj.__class__為int或某個派生自int的類時為True。 -
issubclass()來檢查類的繼承關係：issubclass(bool, int)為True，因為bool是int的子類。但是，issubclass(float, int)為False，因為float不是int的子類。
多重繼承
多重繼承的意思就是，一個派生類同時派生自多個基類，繼承它們全部屬性和方法。它的定義形式是：
class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3): 語句1 ... 語句1
對於多數應用來說，在最簡單的情況下，你可以認為搜尋從父類所繼承屬性的操作是深度優先、從左至右的，當層次結構中存在重疊時不會在同一個類中搜索兩次。 因此，如果某一屬性在 DerivedClassName 中未找到，則會到 Base1 中搜索它，然後（遞迴地）到 Base1 的基類中搜索，如果在那裡未找到，再到 Base2 中搜索，依此類推。
真實情況比這個更復雜一些；方法解析順序會動態改變以支援對 super() 的協同呼叫。 這種方式在某些其他多重繼承型語言中被稱為後續方法呼叫，它比單繼承型語言中的 super 呼叫更強大。
比如，我們要定義一個“助教”類，助教是幫助老師教學的高年級同學。他兼具老師和學生的特點，我們可以讓這個類多重繼承“老師類”和“學生類”。
私有變數
我們上一節講過，Python中沒有類似C++中的“私有變數”。但是，大多數Python程式碼都遵循這樣一個約定（只是約定但很重要）：帶有一個下劃線的名稱（例如： _name ）應當被動作是API的非僅供部分（無論它是函式、方法或是資料成員)。 這應當被視為一個實現細節，可能不經通知即加以改變。
由於存在對於類私有成員的有效使用場景（例如避免名稱與子類所定義的名稱相沖突），因此存在對此種機制的有限支援，稱為 名稱改寫 。 任何形式為 __name 的識別符號（至少帶有兩個字首下劃線，至多一個字尾下劃線）的文字將被替換為 _classname__name ，其中 classname 為去除了字首下劃線的當前類名稱。這種改寫不考慮識別符號的句法位置，只要它出現在類定義內部就會進行。
名稱改寫有助於讓子類過載方法而不破壞類內方法呼叫。例如:
class MyList: def __init__(self, iterable): self.items_list = [] self.__update(iterable) def update(self, iterable): for item in iterable: self.items_list.append(item) __update = update# 把update()拷貝給私有方法 class MyListSubclass(MyList): def update(self, keys, values): # 過載 update() # 但不會破壞 __init__() for item in zip(keys, values): self.items_list.append(item)
這個示例中即使正在 MyListSubclass 引入一個 __update 識別符號的情況下也不會出錯，因為它會在 MyList 類中被替換為 _MyList__update ，而在 MyListSubclass 類中被替換為 _MyListSubclass__update 。
改寫規則的設計主要是為了避免意外衝突；訪問或修改被視為私有的變數仍然是可能的。這在特殊情況下甚至會很有用，例如在偵錯程式中。
請注意傳遞給 exec() 或 eval() 的程式碼不會將發起呼叫類的類名視作當前類；這類似於 global 語句的效果，因此這種效果僅限於同時經過位元組碼編譯的程式碼。 同樣的限制也適用於 getattr(), setattr() 和 delattr()，以及對於 dict 的直接引用。
總結
類的繼承體現了類的關係，基類的屬性和方法可以被派生類繼承，同時派生類又可以過載基類的方法。派生類既可以單獨繼承一個基類，也可以多重繼承多個基類。Python的類沒有真正意義上的私有變數，通過約定和名稱改寫來有限支援私有變數。
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