第十章单继承、多继承和魔术方法

# 第十章单继承、多继承和魔术方法

说起生活中继承的概念，大家可能会说继承财产、继承家业和继承房子等继承别人的事件。那么，在Python编程世界里，类的继承又可以如何理解呢？

所谓类的继承，就是在编写类时，并非要从空白开始。如果你要编写的类是另一个现成类的特殊版本，可使用继承。一个类继承另一个类，它将自动获得另一个类的所有属性和方法。原来的类称为父类，而新类称为子类。从父类继承，可以直接拥有父类的属性和方法，这样可以减少代码，多复用，子类还可以定义自己的属性和方法。

## 一、类的单继承

单继承：一个类只能继承一个父类的方式。

### 1、子类的方法__init__()

创建子类的实例时，Python首先需要完成的任务就是给父类的所有属性赋值。为此，子类的方法__init__需要父类施以缓手。

例如，下面来模拟一个父类为父亲子类为儿子的生活案例。儿子能继承学习父亲的习性，因此我们可以在前面创建的Father类的基础上创建新类Son，这样我们就只需要在继承父亲类后为特殊的属性和行为编写代码。

创建一个简单的Father类。它具备Son类所有功能：

执行该代码，结果为：

首先是Father类的代码。创建子类时，父类必须包含在当前文件（Family.py）中，且位于子类前面.定义子类（Son）时，必须在括号内指定父类的名称。第十四行的方法__init__接受创建Father实例所需的信息。

其中，super()是一个特殊的函数，帮助Python将父类和子类关联起来，这行代码让Python调用Son的父类的方法__init__()，让Son实例包含父类所有属性，父类也称为超类(superclass),名称super因此而得名。

第十七行处，我们创建Son类的一个实例，并将其存储在变量在this_son中。调用了Son类中定义的方法__init__()，然后传入实参'yellow'和'black'。

第十八行处，实例化对象this_son能够调用Father类的Behavior方法，继承Father类的行为。

### 2、给子类定义属性和方法

让一个类继承另一个类后，可添加区分子类和父类所需的新属性和方法。

下面来添加一个儿子特有的属性(age)，以及一个描述该属性的方法。我们将存储这个属性，并编写一个打印这个描述该属性的方法：

执行该代码，结果为：

在十六行处，我们添加了新属性age，并设置了初始值16，根据Son类创建的实例都将包含这个属性，但所有Father都不包含它。在十八行处，我们还添加了一个名为Age的方法，打印出年龄的信息。

### 3、重写父类的方法

对于父类的方法，只要它不符合子类模拟的实物的行为，都可对它进行重写。为此，可在子类中定义一个这样的方法，即它与要重写的父类方法同名。这样，Python将不会考虑这个父类方法，而只关注子类中定义的相应方法。

假设Father类有一个名为语文成绩(Chinese)的方法，它对于父类毫无意义。所以你可能需要重写它。如下例：

如果想调用方法Chinese()，Python将忽略Father类中的方法Chinese()，转而运行上述代码。使用继承时，可让子类保留从父类那里继承的精华，并剔除不必要的信息。

### 4、将实例用作属性

使用代码模拟实物时，你可能会发现自己给类添加的字节越来越多，属性方法清单可能越来越长。在这种情况下，可能就需要将类的一部分作为一个独立的类提取出来。你可以将大型类拆分为协同工作的小类。

例如，不断给Son添加细节时，我们会发现其中包含很多同龄人的爱好兴趣的属性和方法信息。在这种情况下，我们可以将这些属性和方法提取出来，放到另外一个名为Young类中，并将一个Young实例用作Son类的一个属性：

执行该代码，结果为：

在第一个红框处，我们定义了一个名为Young()的新类，它没有继承任何类。方法__init__()除了self外，还有另外一个形参age。这个形参是可选的：如果没有给它提供值，则默认被设置为16。子类Son的方法Age也被移到这个类中的yong_message()方法。

在第二个红框处，我们添加了一个名为self.age的属性，这行代码让Python创建了一个新的Young实例，并将该实例存储在属性self.age中。每当方法__init__()被调用时，都将执行该操作，因此现在每个Son实例都包含一个自动创建的Yong实例。

在第三个红框处，我们创建了一个变量this_son，要描述年龄信息时，需要使用Yong类的属性age。并且调用Yong实例的方法yong_message()。

这看似做了很多额外的工作，但现在我们想要详细的信息都可以，并不会导致Son混乱不堪！

## 二、类的多继承

多继承：一个类可以继承两个甚至多个父类的方式。当然一个子类有多个直接父类时，该子类会继承得到所有父类的方法。例如即有类A，类B，类C，C同时继承类A与类B，此时C中可以使用A与B中的属性与方法。那么问题来了，如果A与B中具有相同名字的方法，这个时候python调用的会是哪个方法呢？

Python虽然语法上支持多继承，但是却不推荐使用多继承，而是推荐使用单继承，这样可以保证编程思路更清晰，也可以避免不必要的麻烦。

执行该代码，结果为：

如上代码，有多个父类包含同名方法会发生什么？此时排在前面的父类中的方法会“遮蔽”后面父类中的方法。

## 三、类的魔术方法

在Python中，所有以"__"双下划线包起来的方法，都统称为魔术方法,例如类的初始化方法__init__,销毁方法__del__。Python中所有的魔术方法均在官方文档中有相应描述，现在，我们来汇总下常见的魔术方法。

### 1、运算符方法

- __add__(self,other) #x+y

- __sub__(self,other) #x-y

- __mlu__(self,other) #x*y

- __mod__(self,other) #x%y

- __radd__(self,other) #y+x

- __rsub__(self,other) #y-x

- __iadd__(self,other) #x+=y

- __isub__(self,other) #x-=y

- __imlu__(self,other) #x*=y

- __imod__(self,other) #x%=y

执行该代码，结果为：

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在以上代码，第①行创建了一个名为MyClass的类，有三个方法，一个初始化方法__init__,两个加法运算方法。在十五行处，我们创建MyClass类的一个实例，并将其存储在变量在obj中，并传入一个实参5。接下来，当Python执行res=obj+2时，即使用对象进行运算相加的时候能够自动触发类中的魔术方法__add__()。

而__add__()和__radd__()的不同就在于对象在运算符的左侧还是右侧，两者相对的位置不同就能触发两种不同的运算方式。那么，其他运算符魔术方法也可以自己课后练习了解一下。

### 2、类型转换方法

- __bool__(self) #调用bool(对象)，将对象强制转为布尔类型

- __complex__(self) #调用complex(对象)，将对象强制转为复数类型

- __float__(self) #调用int(对象)，将对象强制转为浮点类型

- __int__(self) #调用int(对象)，将对象强制转为整数类型