青少年python系列 42.面向对象-继承

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继承？继承啥？提起继承这两个字，最先能够联想到的应该就是子继父业这个成语。还记得之前在我们的课程中提及过，在面向对象编程时，是可以依据生活中的思维方式来进行面向对象编程设计的，同样，在Python的世界里也存在像我们现实生活中的那样，也会有继承一说。

原来，在Python编程编写类时，并非总是要“白手起家”，从空白开始。如果你接下来要编写的类是另一个已有、现成的类的特殊版本，这时候我们就可以使用类的继承，即一个新的类来继承另一个已有的类。在继承关系发生后，新的类将自动获得另一个类的所有属性和方法，进而不断进化、优化。

在这里我们称原有的类为父类，而新创建的这个类我们称为子类。子类除了可以继承父类的所有属性和方法之外，同时还可以拓展开发、创建定义自己的属性和方法，以适应不同的功能需求。继承，你也可以理解为子类是父类的一种发展延伸、完善进化、具象化的一种行为，继承与被继承的两个类存在很强的关联性。

1 子类的继承

在我们创建子类的实例对象时，Python首先考虑的是给父类的所有属性赋值。为此，子类的方法__init__()需要父类来施以援手。

电动汽车是一种特殊的汽车，电动汽车是汽车的发展延伸，电动汽车包含但不仅限于汽车所具有的功能特征与外观样式，汽车包括电动汽车。这时，我们就可以认为电动汽车类继承了汽车类。

我们可以在前面所创建的Car类的基础上，创建新的ElectricCar（电动汽车），用ElectricCar类继承Car类，这样我们就可以只需要描述电动汽车所特有的属性、行为程序代码。下面来创建一个简单的ElectricCar类，它具备Car类的所有功能：

我们首先需要完成Car类的代码编写。当我们需要创建子类信息的时候，父类程序代码必须包含在当前文件中，并且位于子类前面。在定义子类时，必须在子类名称括号内指定父类的类名称。子类的初始化为接受创建Car实例所需的参数信息一致。

值得注意的是，程序中的super()方法函数，此方法函数是一个特殊方法函数，它帮助Python将父类和子类建立关联联系。这行代码让Python调用父类Car的__init__()方法来创建子类ElectricCar的__init__()方法，目的是让ElectricCar实例包含父类的所有属性。由于父类也被其他工程师称为超类（superclass），因此关键字super名称因此而来。下面，为测试继承动作是否能够正确地发挥作用，我们来创建一辆电动汽车，并且该电动汽车类中的属性、功能信息与父类相同。

我们创建ElectricCar类的一个实例对象，并将该实例对象信息存储在变量my_electricCar中。my_electricCar实例对象的创建， Python在逻辑上的运行顺序是这样的：Python自动调用了ElectricCar类中定义的方法__init__()，然后Python深一层的调用父类Car中定义的方法__init__()，最终完成实例对象的创建任务。

在my_electricCar实例对象创建时，我们传入了了实参'特斯拉(Tesla)', 'model s', 2020。

在ElectricCar类中，除了__init__()初始化方法之外，没有其他专属电动汽车的属性和方法。我们确认了电动汽车的实例对象是否具备普通汽车的行为，运行结果表明，通过类的继承行为，子类具有了父类的属性与方法。

下面我们可以试着为ElectricCar类建立电动汽车特有、专属的属性与方法。

2 定义子类属性与方法

让一个类继承另一个类后，可添加、扩展与父类不同新的属性和方法。下面来添加一个电动汽车上特有的属性（比如：电动机、蓄电池等），以及一个描述该属性的方法。我们将存蓄电池容量，并创建一个打印蓄电池容量信的方法：

我们添加了新的电动汽车特有的属性self. battery_size，并设置其初始值70。根据ElectricCar类创建的所有实例对象都将包含battery_size这个属性信息，但所有Car实例对象都不包含它。我们还添加了一个名为battery_describe ()的方法函数，battery_describe ()方法功能是打印有关电池的信息。程序运行后，可以看得到我们调用这个方法函数时，将看到一条关于电动汽车所特有的描述信息。

在通过程序来模拟现实生活中的电动汽车模型时，你可以根据所需的准确程度添加任意数量的属性和方法。如果一个属性或者方法是任何汽车都有的，而不是电动汽车特有的，就应将这个属性或者方法加入到Car类而不是ElectricCar类中。这样，继承使用Car类的子类将获得相应的功能，而ElectricCar类只包含处理电动汽车特有属性和行为的程序代码，做到分工明确、条理清晰。

3 重写父类的方法

对于父类中的方法函数，只要它不符合子类所要描述、模拟的实物行为，我们都可以通过继承行为，在子类中对其继承的父类方法函数进行重新改写，函数方法重写行为，你也可以理解子类是在为对父类的函数方法进行优化、拓展以适应子类的功能。

为此，可在子类中定义一个这样的方法，但它要跟重写的父类方法同名。这样的话，Python就不会考虑父类的这个方法，而只关注你在子类中定义的相应同名、新功能的方法。假设Car类有一个名为energy()的方法，energy()方法的功能是描述汽车行驶的能量之源，虽然普通汽车跟电动汽车一样都需要有描述它的能量之源的方法，两者所要描述的内容是不同的。对普通汽车来说，它的能量之源是燃油，而这对全电动汽车来说是不适用的，电动汽车的能量之源是蓄电池存储的电能。因此，在ElectricCar类继承Car类后，你需要重写energy()方法。