学python类的继承和定制

1.继承一个类

#所有的基类都可以视为从object类继承来 class Person(object): def __init__(self, name, gender): self.name = name self.gender = gender class Student(Person): def __init__(self, name, gender, 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。 super(Student, self).__init__(name, gender) self.score = score

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）。

使用super()的漂亮之处在于，你不需要明确给出任何基类名字，这意味着如果你改变了类继承关系，你只需要改一行代码（class语句本身）而不必在大量代码中去查找所有被修改的那个类的名字。 ——《Python核心编程》P358

2.动态语言（多态）

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) # I am a Person, my name is Tim who_am_i(s) # I am a Student, my name is Bob who_am_i(t) # 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，例如：

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。

3.多重继承

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...'

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：

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。

4.获取对象信息 拿到一个变量，除了用 isinstance() 判断它是否是某种类型的实例外，还有没有别的方法获取到更多的信息呢？

例如，已有定义：

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 def whoAmI(self): return 'I am a Student, my name is %s' % self.name

首先可以用 type() 函数获取变量的类型，它返回一个 Type 对象：

>>> type(123) <type 'int'> >>> s = Student('Bob', 'Male', 88) >>> type(s) <class '__main__.Student'>

其次，可以用 dir() 函数获取变量的所有属性：

>>> dir(123) # 整数也有很多属性... ['__abs__', '__add__', '__and__', '__class__', '__cmp__', ...] >>> dir(s) ['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'gender', 'name', 'score', 'whoAmI']

如何去掉__xxx__这类的特殊属性，只保留我们自己定义的属性？回顾一下filter()函数的用法。

dir()返回的属性是字符串列表，如果已知一个属性名称，要获取或者设置对象的属性，就需要用 getattr() 和 setattr( )函数了：

>>> getattr(s, 'name') # 获取name属性 'Bob' >>> setattr(s, 'name', 'Adam') # 设置新的name属性 >>> s.name 'Adam' >>> getattr(s, 'age') # 获取age属性，但是属性不存在，报错： Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age' >>> getattr(s, 'age', 20) # 获取age属性，如果属性不存在，就返回默认值20： 20

5.特殊方法__str__ 一般情况下：

>>> p = Person('Bob', 'male') >>> print p <main.Person object at 0x10c941890>

改变print 对象时的输出结果

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 def __str__(self): return '<Student: %s, %s, %s>' % (self.name, self.gender, self.score) # Python 定义了__str__()和__repr__()两种方法，__str__()用于显示给用户，而__repr__()用于显示给开发人员。 __repr__ = __str__ s = Student('Bob', 'male', 88) print s # (Student: Bob, male, 88)

6.有关*args和**kwargs *args表示任何多个无名参数，它是一个tuple

class Students(object): def __init__(self, *args): self.names = args def __len__(self): return len(self.names) ss = Students('Bobe', 'Alice', 'Tim') print ss.names # >> ('Bobe', 'Alice', 'Tim') print len(ss) # >> 3

**kwargs表示关键字参数，它是一个dict

7.特殊方法__cmp__ 请修改 Student 的 cmp 方法，让它按照分数从高到底排序，分数相同的按名字排序：

class Student(object): def __init__(self, name, score): self.name = name self.score = score def __str__(self): return '(%s: %s)' % (self.name, self.score) __repr__ = __str__ def __cmp__(self, s): # cmp()函数返回负值，意味着cmp(self, s)两个对象时self排在前面 if self.score > s.score: return -1 elif self.score < s.score: return 1 # 以上两个分支，等效于if self.score != s.score: return -cmp(self.score, s.score) else: # string比较时，'a' < 'b' return cmp(self.name, s.name) L = [Student('Tim', 99), Student('Bob', 88), Student('Alice', 99)] print sorted(L)

注意: 如果list不仅仅包含 Student 类，则 cmp 可能会报错：

L = [Student('Tim', 99), Student('Bob', 88), 100, 'Hello'] print sorted(L)

请思考如何解决?

可以写一个filter（）函数，过滤掉不是Student类的对象，再sorted排序

def isStudent(x): if isinstance(x,Student): return True else: return False L = [Student('Tim', 99), Student('Bob', 88), 100, 'Hello'] print sorted(filter(isStudent,L))