Python3.5面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計之類的繼承和多態(tài)詳解
本文實例講述了Python3.5面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計之類的繼承和多態(tài)。分享給大家供大家參考,具體如下:
1、繼承的定義
繼承是指:可以使用現(xiàn)有類的所有功能,并在無需重新編寫原來的類的情況下對這些功能進行擴展。
(1)通過繼承創(chuàng)建的新類稱為“子類”或“派生類”。
(2)被繼承的類稱為“基類”、“父類”或“超類”。
繼承的過程,就是從一般到特殊的過程。要實現(xiàn)繼承,可以通過“繼承”(Inheritance)和“組合”(Composition)來實現(xiàn)。
在某些 OOP 語言中,一個子類可以繼承多個基類。但是一般情況下,一個子類只能有一個基類,要實現(xiàn)多重繼承,可以通過多級繼承來實現(xiàn)。
2、繼承的分類
繼承概念的實現(xiàn)方式主要有2類:實現(xiàn)繼承、接口繼承。
(1) 實現(xiàn)繼承是指使用基類的屬性和方法而無需額外編碼的能力;
(2)接口繼承是指僅使用屬性和方法的名稱、但是子類必須提供實現(xiàn)的能力(子類重構(gòu)父類方法);
在考慮使用繼承時,有一點需要注意,那就是兩個類之間的關(guān)系應(yīng)該是“屬于”關(guān)系。
抽象類僅定義將由子類創(chuàng)建的一般屬性和方法。
OO開發(fā)范式大致為:劃分對象→抽象類→將類組織成為層次化結(jié)構(gòu)(繼承和合成) →用類與實例進行設(shè)計和實現(xiàn)幾個階段。
3、示例代碼
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
#類的繼承
class People:
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
def eat(self):
print("%s is eating..." %self.name)
def sleep(self):
print("%s is sleeping..." %self.name)
def talk(self):
print("%s is talking..." %self.name)
class Man(People): #繼承父類People類
def make_money(self):
print("%s is making money..." %self.name)
def sleep(self):
People.sleep(self) #對父類方法的擴展
print("man is sleeping...")
class Women(People):
def shop(self):
print("%s is shopping..." %self.name)
m1 = Man("Jack","20")
m1.eat()
m1.make_money()
m1.sleep()
w1 = Women("Amy","25")
w1.talk()
w1.shop()
運行結(jié)果:
Jack is eating...
Jack is making money...
Jack is sleeping...
man is sleeping...
Amy is talking...
Amy is shopping...
4、子類中對父類的構(gòu)造函數(shù)進行重構(gòu)兩種方法
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
#類的繼承
#class People: #經(jīng)典類
class People(object): #新式類
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
def eat(self):
print("%s is eating..." %self.name)
def sleep(self):
print("%s is sleeping..." %self.name)
def talk(self):
print("%s is talking..." %self.name)
class Man(People): #繼承父類People類
def __init__(self,name,age,money):
#People.__init__(self,name,age) #(方法一)對構(gòu)造函數(shù)進行重構(gòu)、添加父類中沒有的屬性
super(Man,self).__init__(name,age) #(方法二)利用super對構(gòu)造函數(shù)進行重構(gòu)(新式類寫法)
self.money = money
print("%s have money %s$" %(self.name,self.money))
def make_money(self):
print("%s is making money..." %self.name)
def sleep(self):
People.sleep(self) #對父類方法的擴展
print("man is sleeping...")
class Women(People):
def shop(self):
print("%s is shopping..." %self.name)
m1 = Man("Jack","20",10)
m1.eat()
m1.make_money()
m1.sleep()
w1 = Women("Amy","25")
w1.talk()
w1.shop()
運行結(jié)果:
J ack have money 10$
Jack is eating...
Jack is making money...
Jack is sleeping...
man is sleeping...
Amy is talking...
Amy is shopping...
5、多繼承方式
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
#類的繼承
#class People: #經(jīng)典類
class People(object): #新式類
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
self.friends = []
def eat(self):
print("%s is eating..." %self.name)
def sleep(self):
print("%s is sleeping..." %self.name)
def talk(self):
print("%s is talking..." %self.name)
class Relationship(object):
def make_friends(self,obj):
print("%s is making friends with %s" %(self.name,obj.name))
self.friends.append(obj)
class Man(People,Relationship): #多繼承
def __init__(self,name,age,money):
#People.__init__(self,name,age) #(方法一)對構(gòu)造函數(shù)進行重構(gòu)、添加父類中沒有的屬性
super(Man,self).__init__(name,age) #(方法二)利用super對構(gòu)造函數(shù)進行重構(gòu)(新式類寫法)
self.money = money
print("%s have money %s$" %(self.name,self.money))
def make_money(self):
print("%s is making money..." %self.name)
def sleep(self):
People.sleep(self) #對父類方法的擴展
print("man is sleeping...")
class Women(People,Relationship): #多繼承
def shop(self):
print("%s is shopping..." %self.name)
m1 = Man("Jack","20",10)
w1 = Women("Amy","25")
m1.make_friends(w1)
w1.name = "liu"
print(m1.friends)
運行結(jié)果:
Jack have money 10$
Jack is making friends with Amy
[<__main__.Women object at 0x0057FA30>]
6、新式類與經(jīng)典類的繼承順序
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
class A(object): #新式類
def __init__(self):
print("A")
class B(A):
def __init__(self):
print("B")
class C(A):
def __init__(self):
print("C")
class D(B,C):
def __init__(self):
pass
#print("D")
obj = D()


7、繼承示例——學(xué)校、教師與學(xué)生
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
#繼承實例(新式類)——模擬學(xué)校、教師與學(xué)生
class School(object):
def __init__(self,name,addr):
self.name = name
self.addr = addr
self.students = []
self.stuffs = []
def enroll(self,stu_obj): #學(xué)生注冊
print("%s 學(xué)員辦理注冊" %stu_obj.name)
self.students.append(stu_obj)
def heir(self,staff_obj): #聘請教師
print("聘請教師 %s" %staff_obj.name)
self.stuffs.append(staff_obj)
class SchoolMember(object):
def __init__(self,name,age,sex):
self.name = name
self.age = age
self.sex = sex
def tell(self):
pass
class Teacher(SchoolMember):
def __init__(self,name,age,sex,salary,course):
super(Teacher,self).__init__(name,age,sex)
self.salary = salary
self.course = course
def tell(self):
print('''
----- info of Teacher:%s -----
Name:%s
Age:%s
Sex:%s
Salary:%s
Course:%s
'''%(self.name,self.name,self.age,self.sex,self.salary,self.course))
def teach(self):
print("%s is teaching course [%s]" %(self.name,self.course))
class Student(SchoolMember):
def __init__(self,name,age,sex,stu_id,grade):
super(Student,self).__init__(name,age,sex)
self.stu_id = stu_id
self.grade = grade
def tell(self):
print('''
----- info of Student:%s -----
Name:%s
Age:%s
Sex:%s
Stu_id:%s
Grade:%s
'''%(self.name,self.name,self.age,self.sex,self.stu_id,self.grade))
def pay_tuition(self,amount):
print("%s has paied tuition for $%s" %(self.name,amount))
#實例化
school = School("qinghua","beijing")
t1 = Teacher("Jack","30","M","20000","Python")
t2 = Teacher("Amy","28","F","15000","Linux")
s1 = Student("liu","23","M","1701","Python")
s2 = Student("wang","25","F","1702","Linux")
#調(diào)用顯示學(xué)生與教師的信息
t1.tell()
s1.tell()
school.heir(t1) #聘請教師t1
school.enroll(s1) #學(xué)生s1注冊
school.enroll(s2)
print(school.stuffs)
print(school.students)
#聘請的第一位教師教課
school.stuffs[0].teach()
for stu in school.students:
stu.pay_tuition(5000)
運行結(jié)果:
----- info of Teacher:Jack -----
Name:Jack
Age:30
Sex:M
Salary:20000
Course:Python
----- info of Student:liu -----
Name:liu
Age:23
Sex:M
Stu_id:1701
Grade:Python
聘請教師 Jack
liu 學(xué)員辦理注冊
wang 學(xué)員辦理注冊
[<__main__.Teacher object at 0x0059FDB0>]
[<__main__.Student object at 0x0059FDF0>, <__main__.Student object at 0x0059FE10>]
Jack is teaching course [Python]
liu has paied tuition for $5000
wang has paied tuition for $5000
8、多態(tài)(polymorphisn)——一種接口,多種形態(tài)
(1)定義
多態(tài)性(polymorphisn)是允許你將父對象設(shè)置成為和一個或更多的他的子對象相等的技術(shù),
賦值之后,父對象就可以根據(jù)當(dāng)前賦值給它的子對象的特性以不同的方式運作。
簡單的說,就是一句話:允許將子類類型的指針賦值給父類類型的指針。
多態(tài)的作用:我們知道,封裝可以隱藏實現(xiàn)細節(jié),使得代碼模塊化;繼承可以擴展已存在的代碼模塊(類);它們的目的都是為了——代碼重用。
而多態(tài)則是為了實現(xiàn)另一個目的——接口重用!多態(tài)的作用,就是為了類在繼承和派生的時候,保證使用“家譜”中任一類的實例的某一屬性時的正確調(diào)用。
Pyhon 很多語法都是支持多態(tài)的,比如 len(),sorted(), 你給len傳字符串就返回字符串的長度,傳列表就返回列表長度。
(2)示例代碼:
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
class Animal(object):
def __init__(self,name):
self.name = name
def talk(self):
raise NotImplementedError("Subclass must implement abstract method")
# 多態(tài)——一種接口,多種形態(tài)
@staticmethod
def animal_talk(obj):
obj.talk()
class Cat(Animal):
def talk(self):
print("%s Meow!" %self.name)
class Dog(Animal):
def talk(self):
print("%s Woof! Woof!" % self.name)
d = Dog("A")
#d.talk()
c = Cat("B")
#c.talk()
#多態(tài)
Animal.animal_talk(d)
Animal.animal_talk(c)
運行結(jié)果:
A Woof! Woof!
B Meow!
9、面向?qū)ο笤O(shè)計利器——領(lǐng)域建模
(1)定義
從領(lǐng)域模型開始,我們就開始了面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計過程,可以說,領(lǐng)域模型是完成從需求分析到面向 對象設(shè)計的一座橋梁。
領(lǐng)域模型,顧名思義,就是需求所涉及的領(lǐng)域的一個建模,更通俗的講法是業(yè)務(wù)模型。
(2)領(lǐng)域模型有兩個主要的作用:
發(fā)掘重要的業(yè)務(wù)領(lǐng)域概念
建立業(yè)務(wù)領(lǐng)域概念之間的關(guān)系
(3)領(lǐng)域建模三字經(jīng)
領(lǐng)域模型如此重要,領(lǐng)域建模的方法概括一下就是“找名詞”! 即使是簡單的找名詞這樣的操作,也涉及到分析和提煉,而 不是簡單的摘取出來就可,
這種情況下分析師和設(shè)計師的經(jīng)驗和技能就能夠派上用場了。但領(lǐng)域模型分析 也確實相對簡單,即使沒有豐富的經(jīng)驗和高超的技巧,至少也能完成一個能用的領(lǐng)域模型。
一個關(guān)鍵的問題:從哪里找? 因為領(lǐng)域模型是“需求到面向?qū)ο蟮臉蛄骸?,能想到:從需求模型中找,具體來說就是從用例中找。
歸納:領(lǐng)域建模的方法就是“從用例中找名詞”。 當(dāng)然,找到名詞后,為了能夠更加符合面向?qū)ο蟮囊蠛吞攸c。
我們還需要對這些名詞進一步完善,這就 是接下來的步驟:加屬性,連關(guān)系!
最后我們總結(jié)出領(lǐng)域建模的三字經(jīng)方法:找名詞、加屬性、連關(guān)系。



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希望本文所述對大家Python程序設(shè)計有所幫助。
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