项目九 继承与多态（课件）-《程序设计基础（Python）》同步教学（电子工业出版社）

项目九 继承与多态 Contents 继承的概念和实现 继承的概念和实现 super方法的使用 isinstance、issubclass和type的使用 什么是继承 PART 01 继承和多态是面向对象程序设计的另外两个重要特性 通过继承，可以基于已有类创建新的类，新类除了继承已有类的所有属性和方法，还可以根据需要增加新的属性和方法。 通过多态，可以使得在执行同一条语句时，能够根据实际使用的对象类型决定调用哪个方法。 继承与多态 4 继承允许开发者基于已有的类创建新的类 如果一个类C1通过继承已有类C而创建，则将C1称作子类（sub class），将C称做基类、父类或超类（base class、super class）。 子类会继承父类中定义的所有属性和方法，另外也能够在父类中增加新的属性和方法。 如果一个子类只有一个父类，则将这种继承关系称为单继承 如果一个子类有两个或更多父类，则将这种继承关系称为多重继承。 什么是继承 5 类的继承关系示例 单继承：父类Person，子类Student和Teacher 多重继承：父类Student和Teacher，子类TA 子类继承父类的属性和方法 子类可以增加新的属性和方法，对方法重新定义 什么是继承 6 如何继承父类 PART 02 class 子类名(父类名1, 父类名2, …, 父类名M): 语句1 语句2 … 语句N 定义子类时需要指定父类，其语法格式为： 当M等于1时，则为单继承；当M大于1时，则为多重继承。 如何继承父类 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 8 如何继承父类 【任务描述】 了解如何继承父类 【关键步骤】 了解如何继承父类 示例01 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 9 1 class Person: #定义Person类 2 def SetName(self, name): #定义SetName方法 3 self.name=name #将self对应对象的name属性赋为形参name的值 4 class Student(Person): #以Person类作为父类定义子类Student 5 def SetSno(self, sno): #定义SetSno方法 6 self.sno=sno #将self对应对象的sno属性赋为形参sno的值 7 class Teacher(Person): #以Person类作为父类定义子类Teacher 8 def SetTno(self, tno): #定义SetTno方法 9 self.tno=tno #将self对应对象的tno属性赋为形参tno的值 10 class TA(Student,Teacher): #以Student类和Teacher类作为父类定义子类TA 11 def SetTeacher(self, teacher): #定义SetTeacher方法 12 self.teacher=teacher #将self对象的teacher属性赋为形参teacher的值 如何继承父类 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 10 13 if __name__=='__main__': 14 stu=Student() #定义Student类对象stu 15 stu.SetSno('1810100') #调用Student类中定义的SetSno方法 16 stu.SetName('李晓明') #调用Student类从Person类继承过来的SetName方法 17 print('学号：%s，姓名：%s'%(stu.sno,stu.name)) #输出学号和姓名 18 t=Teacher() #定义Teacher类对象t 19 t.SetTno('998012') #调用Teacher类中定义的SetTno方法 20 t.SetName('马红') #调用Teacher类从Person类继承过来的SetName方法 21 print('教工号：%s，姓名：%s'%(t.tno,t.name)) #输出教工号和姓名 22 ta=TA() #定义TA类对象t 23 ta.SetSno('1600125') #调用Student类中定义的SetSno方法 24 ta.SetTno('T18005') #调用Teacher类中定义的SetTno方法 25 ta.SetName('张刚') #调用Person类中定义的SetName方法 26 ta.SetTeacher('马红') #调用TA类中定义的SetTeacher方法 25 print('学号：%s，教工号：%s，姓名：%s，主讲教师：%s'%(ta.sno,ta.tno,ta.name,ta.teacher)) 如何继承父类 示例01 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 11 学号：1810100，姓名：李晓明 教工号：998012，姓名：马红 学号：1600125，教工号：T18005，姓名：张刚，主讲教师：马红 程序执行完毕后，将在屏幕上输出如下结果： 如何继承父类 示例01 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 12 方法重写 PART 03 方法重写 【任务描述】 了解如何继承父类 【关键步骤】 了解如何继承父类 示例02 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 14 1 class Person: #定义Person类 2 def __init__(self, name): #定义构造方法 3 self.name=name #将self对象的name属性赋为形参name的值 4 def PrintInfo(self): #定义PrintInfo方法 5 print('姓名：%s'%self.name) 6 class Student(Person): #以Person类作为父类定义子类Student 7 def __init__(self, sno, name): #定义构造方法 8 self.sno=sno #将self对象的sno属性赋为形参sno的值 9 self.name=name #将self对象的name属性赋为形参name的值 10 def PrintInfo(self): #定义PrintInfo方法 11 print('学号：%s，姓名：%s'%(self.sno,self.name)) 12 def PrintPersonInfo(person): #定义普通函数PrintPersonInfo 13 print('PrintPersonInfo函数中的输出结果', end='#') 14 person.PrintInfo() #通过person调用PrintInfo方法 方法重写是指子类可以对从父类中继承过来的方法进行重新定义，使得子类对象可以表现出与父类对象不同的行为。 方法重写 示例02 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 15 15 if __name__=='__main__': 16 p=Person('李晓明') #创建Person类对象p 17 stu=Student('1810100','李晓明') #创建Student类对象stu 18 p.PrintInfo() 19 stu.PrintInfo() 20 PrintPersonInfo(p) 21 PrintPersonInfo(stu) 姓名：李晓明 学号：1810100，姓名：李晓明 PrintPersonInfo函数中的输出结果#姓名：李晓明 PrintPersonInfo函数中的输出结果#学号：1810100，姓名：李晓明 程序执行完毕后，将在屏幕上输出如下结果： 方法重写 示例02 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 16 super方法 PART 04 super([类名[, 对象名或类名]]) super方法用于获取父类的代理对象，以执行已在子类中被重写的父类方法，其语法格式为： super方法有两个参数：第一个参数是要获取父类代理对象的类名。第二个参数如果传入对象名，则该对象所属的类必须是第一个参数指定的类或该类的子类，找到的父类对象的self会绑定到这个对象上；如果传入类名，则该类必须是第一个参数指定的类的子类。 在一个类A的定义中调用super方法时，可以将两个参数都省略，此时，super()等价于super(A, self)，即获取A的父类代理对象，且获取到的父类代理对象中的self绑定到当前A类对象的self上。 super方法 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 18 super方法 【任务描述】 了解super方法的用途 【关键步骤】 了解super方法的用途 示例03 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 19 1 class Person: #定义Person类 2 def __init__(self, name): #定义构造方法 3 print('Person类构造方法被调用！') 4 self.name=name #将self对象的name属性赋为形参name的值 5 class Student(Person): #以Person类作为父类定义子类Student 6 def __init__(self, sno, name): #定义构造方法 7 print('Student类构造方法被调用！') 8 super().__init__(name) #调用父类的构造方法 9 self.sno=sno #将self对象的sno属性赋为形参sno的值 10 class Postgraduate(Student): #以Student类作为父类定义子类Postgraduate 11 def __init__(self, sno, name, tutor): #定义构造方法 12 print('Postgraduate类构造方法被调用！') 13 super().__init__(sno, name) #调用父类的构造方法 14 self.tutor=tutor #将self对象的tutor属性赋为形参tutor的值 15 if __name__=='__main__': 16 pg=Postgraduate('1810100','李晓明','马红') #创建Postgraduate类对象pg 17 print('学号：%s，姓名：%s，导师：%s'%(pg.sno,pg.name,pg.tutor)) super方法使用示例 super方法 示例03 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 20 Postgraduate类构造方法被调用！ Student类构造方法被调用！ Person类构造方法被调用！ 学号：1810100，姓名：李晓明，导师：马红 程序执行完毕后，将在屏幕上输出如下结果： super方法 示例03 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 21 isinstance、issubclass和type PART 05 isinstance用于判断一个对象所属的类是否是指定类或指定类的子类； issubclass用于判断一个类是否是另一个类的子类； type用于获取一个对象所属的类。 内置函数isinstance、issubclass和type 23 isinstance、issubclass和type 【任务描述】 了解isinstance、issubclass和type方法的用途 【关键步骤】 了解isinstance、issubclass和type方法的用途 示例04 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 24 1 class Person: #定义Person类 2 pass 3 class Student(Person): #以Person类作为父类定义子类Student 4 pass 5 class Flower: #定义Flower类 6 pass 7 if __name__=='__main__': 8 stu=Student() #创建Student类对象stu 9 f=Flower() #创建Flower对象f 10 print('stu是Person类或其子类对象：', isinstance(stu,Person)) 11 print('stu是Student类或其子类对象：', isinstance(stu,Student)) 12 print('f是Person类或其子类对象：', isinstance(f,Person)) 13 print('Student是Person类的子类：', issubclass(Student,Person)) 14 print('Flower是Person类的子类：', issubclass(Flower,Person)) 15 print('stu对象所属的类：', type(stu)) 16 print('f对象所属的类：', type(f)) 17 print('stu是Person类对象：', type(stu)==Person) 18 print('stu是Student类对象：', type(stu)==Student) isinstance、issubclass和type 示例04 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 25 stu是Person类或其子类对象： True stu是Student类或其子类对象： True f是Person类或其子类对象： False Student是Person类的子类： True Flower是Person类的子类： False stu对象所属的类： <class '__main__.Student'> f对象所属的类： <class '__main__.Flower'> stu是Person类对象： False stu是Student类对象： True 程序执行完毕后，将在屏幕上输出如下结果： isinstance、issubclass和type 示例04 代码缩进 4个空格 正文缩进1.27厘米 26 在OOP程序设计中，当我们定义一个class的时候，可以从某个现有的class继承，新的class称为子类（Subclass），而被继承的class称为基类、父类或超类（Base class、Super class）。继承最大的好处是子类获得了父类的全部功能。 调用父类及父类的父类的构造器 任务背景 任务01 调用父类及父类的父类的构造器 学习调用父类及父类的父类的构造器 任务需求 任务分析 建立Python项目 定义一个Animal类 定义两个Animal子类Horse和Donkey 定义另一个类Mule同时继承Horse和Donkey 任务01 借用Pycharm工具，建立Python3项目 定义一个Animal类 定义Animal类的子类Horse和Donkey 定义Mule类，同时继承Horse和Donkey 调用父类及父类的父类的构造器 任务步骤 任务结果 打印实例Mule，会依次打印他的父类Animal、Donkey、Horse 任务01 谢谢观看 $$