类(4)

本节介绍类中一个非常重要的东西——继承，其实也没有那么重要，只是听起来似乎有点让初学者晕头转向，然后就感觉它属于很高级的东西，真是情况如何？学了之后你自然有感受。

在现实生活中，“继承”意味着一个人从另外一个人那里得到了一些什么，比如“继承革命先烈的光荣传统”、“某人继承他老爹的万贯家产”等。总之，“继承”之后，自己就在所继承的方面省力气、不用劳神费心，能轻松得到，比如继承了万贯家产，自己就一夜之间变成富豪。如果继承了“革命先烈的光荣传统”，自己是不是一下就变成革命者呢？

当然，生活中的继承或许不那么严格，但是编程语言中的继承是有明确规定和稳定的预期结果的。

继承（Inheritance）是面向对象软 件技术当中的一个概念。如果一个类别A“继承自”另一个类别B，就把这个A称为“B的子类别”，而把B称为“A的父类别”，也可以称“B是A的超类”。

继承可以使得子类别具有父类别的各种属性和方法，而不需要再次编写相同的代码。在令子类别继承父类别的同时，可以重新定义某些属性，并重写某些方法，即覆盖父类别的原有属性和方法，使其获得与父类别不同的功能。另外，为子类别追加新的属性和方法也是常见的做法。 （源自维基百科）

由上面对继承的表述，可以简单总结出继承的意图或者好处：

• 可以实现代码重用，但不是仅仅实现代码重用，有时候根本就没有重用
• 实现属性和方法继承

诚然，以上也不是全部，随着后续学习，对继承的认识会更深刻。好友令狐虫曾经这样总结继承：

从技术上说，OOP里，继承最主要的用途是实现多态。对于多态而言，重要的是接口继承性，属性和行为是否存在继承性，这是不一定的。事实上，大量工程实践表明，重度的行为继承会导致系统过度复杂和臃肿，反而会降低灵活性。因此现在比较提倡的是基于接口的轻度继承理念。这种模型里因为父类（接口类）完全没有代码，因此根本谈不上什么代码复用了。

在Python里，因为存在Duck Type，接口定义的重要性大大的降低，继承的作用也进一步的被削弱了。

另外，从逻辑上说，继承的目的也不是为了复用代码，而是为了理顺关系。

他是大牛，或许读者感觉比较高深，没关系，随着你的实践经验的积累，你也能对这个问题有自己独到的见解。

或许你也要问我的观点是什么？我的观点就是：走着瞧！怎么理解？继续向下看，只有你先深入这个问题，才能跳到更高层看这个问题。小马过河的故事还记得吧？只有亲自走入河水中，才知道河水的深浅。

对于python中的继承，前面一直在使用，那就是我们写的类都是新式类，所有新式类都是继承自object类。不要忘记，新式类的一种写法：

class NewStyle(object):
    pass

这就是典型的继承。

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)

上面这个程序，保存之后运行：

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

对以上程序进行解释，从中体会继承的概念和方法。

首先定义了一个类Person，在这个类中定义了三个方法。注意，没有定义初始化函数，初始化函数在类中不是必不可少的。

然后又定义了一个类Girl，这个类的名字后面的括号中，是上一个类的名字，这就意味着Girl继承了Person，Girl是Person的子类，Person是Girl的父类。

既然是继承了Person，那么Girl就全部拥有了Person中的方法和属性（上面的例子虽然没有列出属性）。但是，如果Girl里面有一个和Person同样名称的方法，那么就把Person中的同一个方法遮盖住了，显示的是Girl中的方法，这叫做方法的重写。

实例化类Girl之后，执行实例方法cang.setHeight()，由于在类Girl中重写了setHeight方法，那么Person中的那个方法就不显作用了，在这个实例方法中执行的是类Girl中的方法。

虽然在类Girl中没有看到speak方法，但是因为它继承了Person，所以cang.speak()就执行类Person中的方法。同理cang.breast(90)，它们就好像是在类Girl里面已经写了这两个方法一样。既然继承了，就是我的了。

多重继承

所谓多重继承，就是只某一个类的父类，不止一个，而是多个。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

在这个程序中，前面有两个类：Person和Girl，然后第三个类HotGirl继承了这两个类，注意观察继承方法，就是在类的名字后面的括号中把所继承的两个类的名字写上。但是第三个类中什么方法也没有。

然后实例化类HotGirl，既然继承了上面的两个类，那么那两个类的方法就都能够拿过来使用。保存程序，运行一下看看

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

值得注意的是，这次在类Girl中，有一个age = 28，在对HotGirl实例化之后，因为继承的原因，这个类属性也被继承到HotGirl中，因此通过实例属性kong.age一样能够得到该数据。

由上述两个实例，已经清楚看到了继承的特点，即将父类的方法和属性全部承接到子类中；如果子类重写了父类的方法，就使用子类的该方法，父类的被遮盖。

多重继承的顺序

多重继承的顺序很必要了解。比如，如果一个子类继承了两个父类，并且两个父类有同样的方法或者属性，那么在实例化子类后，调用那个方法或属性，是属于哪个父类的呢？造一个没有实际意义，纯粹为了解决这个问题的程序：

#!/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()

这段代码，保存后运行：

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

代码中的print C.__mro__是要打印出类的继承顺序。从上面清晰看出来了。如果要执行foo()方法，首先看J1，没有，看J2，还没有，看J1里面的K1，有了，即C==>J1==>J2==>K1；bar()也是按照这个顺序，在J2中就找到了一个。

这种对继承属性和方法搜索的顺序称之为“广度优先”。

新式类用以及python3.x中都是按照此顺序原则搜寻属性和方法的。

但是，在旧式类中，是按照“深度优先”的顺序的。因为后面读者也基本不用旧式类，所以不举例。如果读者愿意，可以自己模仿上面代码，探索旧式类的“深度优先”含义。

super函数

对于初始化函数的继承，跟一般方法的继承，还有点不同。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")

在上面这段程序中，类Girl继承了类Person。在类Girl中，初始化设置了self.breast = 90，由于继承了Person，按照前面的经验，Person的初始化函数中的self.height = 160也应该被Girl所继承过来。然后在重写的about方法中，就是用self.height。

实例化类Girl，并执行cang.about("canglaoshi")，试图打印出一句话canglaoshi is a hot girl, she is about 160, and her bereast is 90。保存程序，运行之：

$ 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'

报错！

程序员有一句名言：不求最好，但求报错。报错不是坏事，是我们长经验的时候，是在告诉我们，那么做不对。

重要的是看报错信息。就是我们要打印的那句话出问题了，报错信息显示self.height是不存在的。也就是说类Girl没有从Person中继承过来这个属性。

原因是什么？仔细观察类Girl，会发现，除了刚才强调的about方法重写了,__init__方法，也被重写了。不要认为它的名字模样奇怪，就不把它看做类中的方法（函数），它跟类Person中的__init__重名了，也同样是重写了那个初始化函数。

这就提出了一个问题。因为在子类中重写了某个方法之后，父类中同样的方法被遮盖了。那么如何再把父类的该方法调出来使用呢？纵然被遮盖了，应该还是存在的，不要浪费了呀。

python中有这样一种方法，这种方式是被提倡的方法：super函数。

#!/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")

在子类中，__init__方法重写了，为了调用父类同方法，使用super(Girl, self).__init__()的方式。super函数的参数，第一个是当前子类的类名字，第二个是self，然后是点号，点号后面是所要调用的父类的方法。同样在子类重写的about方法中，也可以调用父类的about方法。

执行结果：

$ 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函数仅仅适用于新式类。当然，你一定是使用的新式类。“喜新厌旧”是程序员的嗜好。