Python面向对象中的继承有什么特点?
Python面向对象编程中的继承具有以下特点:
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单继承与多继承:Python支持单继承(一个子类只有一个父类)和多继承(一个子类可以有多个父类)。多继承可以使得子类从多个父类中继承属性和方法,但也可能导致查找顺序(MRO)和重复调用(钻石继承问题等)的复杂性。
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继承的传递性:继承关系具有传递性,如果类B继承自类A,类C继承自类B,那么类C也继承了类A的属性和方法。这意味着属性和方法可以沿着继承链一直传递下去。
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方法重写:子类可以重写(覆盖)父类中的方法。当子类定义了一个与父类同名的方法时,子类对象调用该方法时将执行子类中的版本,而不是父类中的版本。这允许子类定制或扩展继承来的行为。
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调用父类方法:即使子类重写了父类的方法,仍然可以通过调用
super()
函数来访问并执行父类中被覆盖的方法。这在需要在子类中扩展父类行为而不是完全替换它时非常有用。 -
多态性:继承是实现多态的一种方式。多态意味着可以对不同类型的对象使用相同的操作,而它们会以各自类定义的方式来响应这个操作。在Python中,如果多个类实现了相同的方法,那么这些方法就可以通过相同的消息调用,而实际执行的是调用对象的类所定义的方法。
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抽象基类:Python支持抽象基类的概念,尽管它没有直接的语法来声明一个类是抽象的。抽象基类定义了子类应该实现的方法和属性,但不提供具体的实现。Python的
abc
模块提供了定义抽象基类和抽象方法的装饰器。 -
查找顺序(MRO):当在子类中查找属性或方法时,Python会遵循方法解析顺序(Method Resolution Order, MRO)。MRO是一个列表,它定义了查找属性或方法时应该检查的类的顺序。在大多数情况下,MRO是按照类的继承结构来确定的,但多继承可能会导致更复杂的MRO。
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属性查找:继承不仅影响方法的查找,还影响属性的查找。如果子类没有定义某个属性,Python会在其父类中查找该属性。如果父类也没有定义,那么会继续沿着继承链向上查找,直到找到该属性或到达继承链的顶端(
object
类)。 -
初始化方法:子类通常会重写
__init__
方法来定制初始化过程。在子类的__init__
方法中,通常需要显式地调用父类的__init__
方法来确保父类部分也被正确地初始化。这可以通过super().__init__()
来完成。 -
类变量与实例变量:继承还涉及类变量和实例变量的概念。类变量是在类级别定义的,被类的所有实例共享。实例变量是在实例级别定义的,每个实例都有自己的副本。子类可以继承父类的类变量,但每个子类都有自己的类变量副本,修改子类的类变量不会影响父类或其他子类的类变量。