《Python編程基礎與應用》面向對象編程

2023年11月19日第七章面向對象編程2本章內(nèi)容7.1創(chuàng)建和使用類7.2

私有屬性和私有方法7.3

類屬性和類方法7.4

屬性再研究7.5

繼承7.6

導入類本章將通過多個示例，介紹類的創(chuàng)建及其實例化。還會介紹如何通過繼承來擴展已有類的功能，讓相似的類能夠高效地共享代碼，以及如何把自己編寫的類存儲在模塊中，并在程序文件中導入自己或其他程序員編寫的類。本講內(nèi)容3本章內(nèi)容7.1創(chuàng)建和使用類7.2

私有屬性和私有方法7.3

類屬性和類方法7.4

屬性再研究7.5

繼承7.6

導入類本節(jié)將通過多個示例，介紹類的創(chuàng)建及其實例化。在創(chuàng)建類時，通過“屬性”指定可在實例中存儲什么信息，通過“方法”定義可對這些實例執(zhí)行哪些操作。本講內(nèi)容4第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類第七章面向對象編程中最重要的兩個概念類(Class)對象(Object)

5第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類面向對象編程中最重要的兩個概念類(Class)：

類是一系列事物的統(tǒng)稱，同類事物必定具有相同的特征。日常事物的特征根據(jù)特性分為狀態(tài)和行為。在面向對象程序設計中，類是一種面向對象計算機編程語言的結構，它的狀態(tài)被稱為變量，它的行為被稱為方法。6第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類面向對象編程中最重要的兩個概念對象(Object)

對象是類的具體表現(xiàn)形式，是實際存在的個體。一個對象有自己的狀態(tài)、行為和唯一標識。狀態(tài)在編程中表現(xiàn)為屬性，行為在編程中表現(xiàn)為方法。對象的唯一標識用于區(qū)別不同的對象，由編程語言自動管理7第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類面向對象編程中最重要的兩個概念類和對象的關系

所有相同類型的對象所具有的結構和行為在它們共同的類中被定義。類是一系列事物的統(tǒng)稱，對象就是類具體化的實例。對象是類的具體表現(xiàn)形式，是實際存在的個體。8第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類面向對象編程中最重要的兩個概念

類和對象的關系可以用設計圖與具體的產(chǎn)品來類比。假設要設計制造一款汽車，類就是設計圖，而根據(jù)設計圖制造出來的一輛輛汽車就是對象。9第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類面向對象編程中最重要的兩個概念

對象也稱實例(Instance)，根據(jù)類創(chuàng)建對象的過程稱為“實例化”。關于術語“對象”和“實例”，可以不加區(qū)別地使用，有的書籍還會合起來稱“對象實例”。下面我們從一個簡單的類——學生(Student)類入手，進入到面向對象編程的世界。學生類不是表示某個特定的學生，而是定義了學生這個群體所具有的特征。一方面是學生所具有的信息，如姓名、年齡等，另一方面是學生的行為，如跑步和打招呼等。學生類讓Python知道如何創(chuàng)建表示特定學生的實例。10第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.1類的創(chuàng)建

第①行：使用class保留字，定義了一個名為Student的類。第②行：類文檔字符串，與函數(shù)文檔字符串的規(guī)定相同，對這個類的功能進行描述。第③行：在類中定義的函數(shù)稱為方法。創(chuàng)建一個Python文件student.py，代碼如下圖

11第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.1類的創(chuàng)建

__init__是一個特殊的方法，每當根據(jù)類創(chuàng)建新的實例時，Python都會自動運行它，完成實例的初始化工作。在這個方法的名稱中，開頭和末尾各有兩個下劃線，這是一種約定，旨在避免Python默認方法與普通方法發(fā)生名稱沖突。在其它語言中，該方法通常被稱為構造函數(shù)。創(chuàng)建一個Python文件student.py，代碼如下圖

12第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.1類的創(chuàng)建

Python創(chuàng)建的每個實例都默認包含一個名為self的變量，它是一個指向實例本身的引用，讓實例能夠訪問自己的屬性和方法。創(chuàng)建一個Python文件student.py，代碼如下圖

13第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.1類的創(chuàng)建

本例的__init__方法包含三個形參：self、name和age。在這個方法的定義中，形參self必不可少，還必須放在第一個。創(chuàng)建一個Python文件student.py，代碼如下圖

14第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.1類的創(chuàng)建

第④行：定義變量時使用了前綴self加圓點。以self為前綴的變量可供類中的所有方法使用。=name獲取存儲在形參name中的值，并將其存儲到變量中。用前綴self定義的變量稱為屬性。創(chuàng)建一個Python文件student.py，代碼如下圖

15第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.1類的創(chuàng)建

第⑤行：Student類還定義了另外兩個方法：run和greet。由于這些方法不需要額外的信息，因此它們只有一個形參self。實際編程中它們應該執(zhí)行有意義的操作，本例中它們只是打印一條說明功能的信息。創(chuàng)建一個Python文件student.py，代碼如下圖

16第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.2

創(chuàng)建并使用實例

關于主模塊__main__的說明見6.1節(jié)。第⑥行：創(chuàng)建一個名字為Zhang、年齡為19的學生實例。遇到這行代碼時，Python使用實參"Zhang"和19調用Student類中的方法__init__。方法__init__創(chuàng)建一個表示特定學生的實例，并使用提供的值來設置屬性name和age。方法__init__并未顯式地包含return語句，但Python自動返回表示這個學生的實例。本例將這個實例存儲在變量st1中。修改文件student.py，在最后增加如下代碼17第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.2

創(chuàng)建并使用實例

第⑦行：訪問屬性。要訪問實例的屬性，可使用圓點表示法修改文件student.py，在最后增加如下代碼18第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.2

創(chuàng)建并使用實例

第⑧行：調用方法。根據(jù)Student類創(chuàng)建實例后，就可以使用圓點表示法調用Student類中的方法修改文件student.py，在最后增加如下代碼19第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.2

創(chuàng)建并使用實例

此時程序可以執(zhí)行，執(zhí)行結果：20第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.2

創(chuàng)建并使用實例

可按需求根據(jù)類創(chuàng)建任意數(shù)量的實例。下面再創(chuàng)建一個名為st2的實例。繼續(xù)修改文件student.py，在最后增加代碼：執(zhí)行結果如圖：21第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.2屬性的默認值

類中的每個屬性都必須有初始值，哪怕這個值是0或者空字符串。前面示例中，屬性的初始值來自__init__方法的參數(shù)，在創(chuàng)建實例時指定。另一種方法是無需參數(shù)，直接指定初始值，稱為屬性的默認值。22第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.2屬性的默認值

繼續(xù)修改文件student.py，增加一個默認屬性和兩個方法及其驗證代碼。相關代碼如圖紅框所示23第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.2屬性的默認值

繼續(xù)修改文件student.py，增加一個默認屬性和兩個方法及其驗證代碼。相關代碼如圖紅框所示24第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.2屬性的默認值

執(zhí)行結果中增加了：get_credit方法返回學生實例的當前學分，因為新學生還沒有學分，在方法__init__中為屬性self.credit賦默認值為0，一次第一次顯示Zhang的學分為0。add_credit方法修改學生的學分，執(zhí)行后，

Zhang的學分為5。25第七章面向對象編程7.1創(chuàng)建和使用類7.1.2屬性的默認值

具體到本示例，在實例外部直接操作實例的屬性也是可以的，如：26本章內(nèi)容7.1創(chuàng)建和使用類7.2

私有屬性和私有方法7.3

類屬性和類方法7.4

屬性再研究7.5

繼承7.6

導入類本節(jié)介紹什么是私有屬性和私有方法，并通過實例了解其特點。本講內(nèi)容27第七章面向對象編程7.2私有屬性和私有方法

前面提到通過方法來存取實例屬性值是好的編程習慣，但這不是強制措施。如果開發(fā)者認為有必要對此進行強制性限制，比如類的某些屬性只允許在類的內(nèi)部被使用，而不希望在外部被訪問，可使用私有屬性。屬性名以兩個下劃線開頭的屬性稱為私有屬性，私有屬性不能在類的外部被使用或直接訪問28第七章面向對象編程7.2私有屬性和私有方法

創(chuàng)建一個Python文件cup.py，代碼如下第①行：定義了一個屬性__capacity，該屬性以兩個下劃線開頭，為私有屬性，在__init__方法中，也即在類內(nèi)部對其進行訪問沒有問題。第②行：當在類的外部試圖對私有屬性進行訪問時，Python提示沒有該屬性，不允許訪問。

29第七章面向對象編程7.2私有屬性和私有方法

執(zhí)行結果：使用私有屬性是一種明確的保護措施，只有通過類的方法才能對私有屬性進行訪問。

30第七章面向對象編程7.2私有屬性和私有方法

修改文件cup.py，相關代碼為：執(zhí)行結果：300毫升我們增加了get_capacit方法在類的內(nèi)部訪問屬性__capacity。第③行調用該方法，可以得到正確的結果。31本章內(nèi)容7.1創(chuàng)建和使用類7.2

私有屬性和私有方法7.3

類屬性和類方法7.4

屬性再研究7.5

繼承7.6

導入類在Python的面向對象編程中，屬性可以分為實例屬性和類屬性，方法也可分為實例方法和類方法。前兩節(jié)用到的都是實例屬性和方法(無論是否私有)，本節(jié)介紹類屬性和類方法。本講內(nèi)容32第七章面向對象編程7.3類屬性和類方法7.3.1

類屬性用self.進行限制的屬性在類的每個實例中都有一個復本，也即同一屬性在每個實例中的取值可以互不相同；即使值相同，在內(nèi)存中也不是同一區(qū)域。與之相對應，直接在類中聲明，而不是在__init__方法中聲明，在聲明時未使用self.的屬性稱為類屬性。無論根據(jù)該類創(chuàng)建了多少實例，類屬性都只有一個復本，即所有實例該屬性的值相等。

33第七章面向對象編程7.3類屬性和類方法7.3.1

類屬性

下面示例創(chuàng)建一個人員(Person)類，并在該類中聲明一個類屬性count記錄人數(shù)。創(chuàng)建一個Python文件person.py，代碼為：34第①行：聲明了一個類屬性，并賦初值為0。第②行：在__init__方法中執(zhí)行count的累加，效果就是每創(chuàng)建一個新實例，該屬性值就加1，達到計數(shù)的效果。第③行：創(chuàng)建Person類的一個實例zhang。第④行：類屬性可以通過類名稱訪問。該行顯示Person.count的值，此時為1。35第⑤行：在創(chuàng)建實例的時候，類屬性會自動配置到每個實例中，即：類屬性也可以通過類的實例訪問。但它不是實例屬性，只是通過實例能夠訪問而已。該行通過實例zhang來訪問類屬性count的值，得到的值同樣為1。第⑥行：后面又創(chuàng)建一個實例wang，此時無論通過哪個實例訪問類屬性count，其值都為2。這也證明類屬性在內(nèi)存中只有一個復本。

36第七章面向對象編程7.3類屬性和類方法7.3.2

析構函數(shù)

__init__方法在實例創(chuàng)建時執(zhí)行實例的初始化工作。與之相對應，Python還支持另外一個__del__方法，它在實例被釋放時自動執(zhí)行，完成實例釋放前的收尾工作。創(chuàng)建一個Python文件person2.py，代碼如下圖所示37運行結果如下：38第①行：定義一個__del__方法。當實例被釋放時，執(zhí)行count的減1操作，保持計數(shù)的正確性。第②行：創(chuàng)建一個實例，之后的print語句顯示Person.count值為1。第③行：用del語句釋放剛創(chuàng)建的實例，之后的print語句顯示Person.count值為0。39第④行：在類外定義一個函數(shù)func()。如5.5節(jié)所述，定義在函數(shù)內(nèi)的變量稱為局部變量，只能在函數(shù)內(nèi)使用，不能在函數(shù)外使用，本例的xu就是一個局部變量。第⑤行：在函數(shù)內(nèi)部創(chuàng)建一個類的實例，之后的print語句顯示此時Person.count的值。40第⑥行：調用函數(shù)func()，執(zhí)行函數(shù)中的創(chuàng)建實例語句和print語句。執(zhí)行函數(shù)中的print語句時實例仍然存在，輸出值為1。第⑦行：此時函數(shù)調用已經(jīng)結束，函數(shù)內(nèi)部創(chuàng)建的局部變量已經(jīng)釋放，此時輸出的Person.count值為0。41第七章面向對象編程7.3類屬性和類方法7.3.3

類方法

與類屬性相對應，Python允許使用@classmethod裝飾器定義屬于類(而不是某個具體實例)的方法。創(chuàng)建一個Python文件person3.py，代碼如下圖所示42運行結果如下：43第①行：使用@classmethod裝飾器，說明隨后的方法為類方法。第②行：類方法必須至少包含一個參數(shù)，該參數(shù)表示這個類本身。該參數(shù)名通常用cls，這也是慣例，最好遵守。第③行：在類方法中可以通過cls訪問類屬性。因為類方法只屬于類，而不是屬于某個的實例，所以類方法只能訪問類屬性，不能訪問實例屬性。44第④行：可以通過類名稱調用類方法，調用時不必指明cls參數(shù)值。第⑤行：同樣，在創(chuàng)建實例的時候，類方法也會自動配置到每個實例中，即：類方法也可以通過類的實例調用。但它不是實例方法，只是通過實例能夠調用而已。45第七章面向對象編程7.3類屬性和類方法7.3.4

靜態(tài)方法

與類方法非常相似，Python還允許使用@staticmethod裝飾器定義屬于類(而不是某個具體實例)的靜態(tài)方法。創(chuàng)建一個Python文件person4.py，代碼如下圖所示46運行結果如下：47執(zhí)行結果與person3.py完全相同。可以看出，代碼與person3.py也非常相似，不同之處在于：第①行：使用@staticmethod裝飾器，而不是@classmethod，說明隨后的方法為靜態(tài)方法。第②行：靜態(tài)方法既不需要使用self參數(shù)，也不需要使用cls參數(shù)。第③行：雖然沒有cls參數(shù)，但靜態(tài)方法仍然可以使用類名訪問類屬性。與類方法相同，靜態(tài)方法也不能訪問實例屬性。48下面討論兩個與面向對象編程概念相關的小專題。1.類方法與靜態(tài)方法嚴謹?shù)腜ython程序員會人為地對類方法和靜態(tài)方法加以區(qū)分：需要使用類屬性時，通常使用類方法。在靜態(tài)方法中通常不使用類屬性，也不需要調用其它的方法；在這種情況下，靜態(tài)方法只是個獨立的、單純的函數(shù)，僅僅是將這類函數(shù)托管于某個類的名稱空間中，使程序更清晰，便于使用和維護。49下面討論兩個與面向對象編程概念相關的小專題。2.函數(shù)與方法的區(qū)別函數(shù)是由函數(shù)名引用的一個獨立對象，通過函數(shù)名稱可以調用這個對象，不依賴于其它。而方法依賴于類，因為它在類中定義，如果要調用它，必須通過類或者類的實例。在調用函數(shù)時，必須為每個形參提供實參值。而方法的self和cls參數(shù)，在調用時則不需要顯式地提供實參值。50本章內(nèi)容7.1創(chuàng)建和使用類7.2

私有屬性和私有方法7.3

類屬性和類方法7.4

屬性再研究7.5

繼承7.6

導入類屬性是類定義的核心內(nèi)容，大多數(shù)方法為了操作和管理屬性而存在。前面已經(jīng)介紹了如何在__init__方法中對屬性進行初始化，以及如何在類的內(nèi)部和外部訪問屬性值，本節(jié)進一步討論與屬性相關的其它內(nèi)容，包括屬性的增加與刪除，以及@property裝飾器。本講內(nèi)容51第七章面向對象編程7.4

屬性再研究7.4.1

屬性的增加與刪除

屬性通常在類的定義中說明，這樣的程序結構更清晰。但如果確實需要，類屬性和實例屬性都可以動態(tài)地增加和刪除。創(chuàng)建一個Python文件foo.py，代碼如下：52運行結果如下：53第①行：定義一個沒有任何內(nèi)容的類Foo。第②行：創(chuàng)建Foo的一個實例f1。第③行：增加一個類屬性并賦值。第④⑤行：分別通過類和實例訪問類屬性，所得值相同。54第⑥行：再創(chuàng)建一個實例f2，通過該實例訪問類屬性，所得值相同，說明類屬性只有一個復本。第⑦行：為f1增加一個實例屬性并賦值，然后就可以通過實例訪問該實例屬性。55第⑧行：如果去掉注釋，這兩行會報錯。無論是通過類還是通過其它實例，都無法訪問該實例屬性，該屬性只屬于實例f1。第⑨⑩行：可以使用del語句刪除類屬性和實例屬性。56第七章面向對象編程7.4

屬性再研究7.4.2

@property裝飾器

對象的狀態(tài)通常由屬性來表達，但有的狀態(tài)需要通過計算獲得，此時就需要使用方法。為了增加訪問對象狀態(tài)的方便性，Python內(nèi)置的@property裝飾器可以把一個方法轉變成屬性，使調用者可以直接通過轉變后的屬性取值或賦值。創(chuàng)建一個Python文件square.py，代碼如下：57運行結果如下：58本例定義一個正方形類。第①行：在__init__方法中為邊長賦初值。第②行：@property裝飾器將后續(xù)的area方法轉化為屬性。第③行：area方法的功能是根據(jù)邊長求正方形的面積。第④行：@setter裝飾器將后續(xù)的方法轉化為屬性設置函數(shù)。59第⑤行：屬性設置函數(shù)，調用形式為“實例.屬性=值”。本例的功能是根據(jù)面積求出邊長。第⑥行：創(chuàng)建一個正方形實例s1，其邊長為2，然后通過屬性area取其面積并打印。第⑦行：設置正方形的面積為9，然后顯示該正方形的邊長。60本章內(nèi)容7.1創(chuàng)建和使用類7.2

私有屬性和私有方法7.3

類屬性和類方法7.4

屬性再研究7.5

繼承7.6

導入類繼承(Inheritance)是面向對象編程的重要概念，也是面向對象編程最主要的優(yōu)越性之一。本章前面都是從無到有地編寫類，其實并不總是需要這樣。本節(jié)將介紹繼承的概念和使用方法。本講內(nèi)容61第七章面向對象編程7.5

繼承

繼承(Inheritance)是面向對象編程的重要概念，也是面向對象編程最主要的優(yōu)越性之一。一個類繼承另一個類時，它將自動獲得另一個類的所有屬性和方法；原有的類稱為父類或基類，而新類稱為子類或派生類。子類繼承了其父類的所有屬性和方法，同時還可以定義自己的屬性和方法。62第七章面向對象編程7.5

繼承7.5.1

簡單的繼承

前面我們編寫了學生類。有些學生具有體育或文藝方面的特長，稱為特長生。描述特長生時，除了說明一般學生具有的姓名、年齡等屬性和跑步等方法外，還要對其特長進行說明。為這類特長生編寫類時，就不需要從空白開始，而是可以從原有的學生類繼承。創(chuàng)建一個Python文件special_student.py，代碼如下：63運行結果如下：64第①行：使用class保留字，定義一個名為SpecialStudent的類。與前面的定義不同，本例在類名之后使用括號，指明從Student類繼承。Student是父類，SpecialStudent是子類。后面使用pass語句，在子類中不定義任何功能。65第②行：創(chuàng)建SpecialStudent類的一個實例。在本例中，子類完全繼承父類的特性，與創(chuàng)建Student類實例相同，傳入?yún)?shù)"Zhang"和19。第③行：此處調用的，實際上是從父類繼承的run方法。66第七章面向對象編程7.5繼承7.5.2

重寫父類的方法

之所以使用繼承，肯定是子類與父類有所有同，如前節(jié)的簡單繼承是沒有意義的。假設要說明體育特長生“跑得更快”這個事實，可以通過重寫父類的方法實現(xiàn)。修改文件special_student.py，代碼如下：67運行結果如下：68第①行：在子類中重寫了方法run。第②行：此處調用的，是子類的run方法。本例說明，通過重寫父類的方法，改變了實例的行為，子類的方法覆蓋了父類的方法。69第七章面向對象編程7.5

繼承7.5.3

重寫__init__方法

如果想在創(chuàng)建子類實例時對子類做一些特殊的初始化工作，需要重寫__init__方法。如前所示，子類中重寫方法會覆蓋父類的同名方法，此時，如果父類的初始化工作也需要做，有兩種方法，一種是把父類__init__方法的代碼復制到子類中，但樣寫出來的程序可維護性差。常用的方法是在子類的__init__方法中除完成本身的初始化工作外，還要調用父類的__init__方法，完成父類的初始化工作。繼續(xù)修改文件special_student.py，相關代碼為：70運行結果如下：71第①行：在子類中重寫了方法__init__。第②行：調用父類的__init__方法。在Python中，super()函數(shù)返回對父類的引用。第③行：完成子類本身的初始化工作，本例僅僅是打印一條信息。第④行：不僅是__init__方法，其它方法中也可以通過super()函數(shù)訪問父類的方法。

72第⑤行：在創(chuàng)建SpecialStudent類的實例時，先調用子類的__init__方法。子類的__init__方法又會調用父類的__init__方法，對姓名和年齡做初始化，然后打印信息說明創(chuàng)建的是特長生實例。本例演示了對父類方法的調用。73第七章面向對象編程7.5

繼承7.5.4

為子類增加新的屬性和方法

子類作為父類的特殊情況，通常具有更多的屬性和方法。下面示例假設需要記錄每個特長生的具體特長，還要對特長生進行介紹。繼續(xù)修改文件special_student.py，相關代碼為：74運行結果如下：75第①行：在子類中增加了一個新的屬性self.special，記錄特長生的具體特長。注意，此時的__init__方法多了一個參數(shù)。第②行：在子類中定義了一個新的方法introduce，這個方法在父類中是沒有的，是特長生的特殊功能。第③行：調用子類特有的方法introduce。

76第七章面向對象編程7.5繼承7.5.5多重繼承

繼承是面向對象編程的重要概念，多重繼承是繼承的特殊形式。初學者對多重繼承的概念可能難以理解，本小節(jié)先介紹多重繼承存在的必要性，然后簡單介紹Python對多重繼承的實現(xiàn)機制，不涉及具體示例。77第七章面向對象編程繼承多重繼承

之所以要使用多重繼承，主要有兩方面的必要性。內(nèi)在含義的必要性：比如前面特長生類繼承自學生類的示例是單重繼承。假設有兩個基類，學生類和運動員類，而體育特長生同時具有學生和運動員的特征，就可以同時從學生類和運動員類多重繼承。78第七章面向對象編程繼承多重繼承

之所以要使用多重繼承，主要有兩方面的必要性。外在功能的必要性：比如本書第15章將要介紹的GraphicsObject類，從GraphicsItem和QGraphicsObject類多重繼承，從GraphicsItem類繼承繪圖功能，從QGraphicsObject類繼承PyQt的信號/槽機制，從而增強繪圖界面的交互性。79第七章面向對象編程7.5繼承7.5.6

多重繼承

Python有限地支持多重繼承，下面是一個多重繼承的類定義示例：80第七章面向對象編程7.5繼承7.5.6抽象類和抽象方法

抽象類是面向對象編程的基本概念。抽象類是一種特殊的類，它只能被繼承，而自己不能被實例化。比如要定義豬、狗等類，可以先定義一個動物類，然后豬、狗等類都從動物類繼承。豬和狗都可以實例化，它們都可以有名字，都可以吃，但“動物”卻是一個抽象的概念，不能被實例化。此時就可以將動物定義成抽象類，它有eat方法，但不需要實現(xiàn)，稱為抽象方法，抽象方法在子類中必須實現(xiàn)。81第七章面向對象編程7.5繼承7.5.6抽象類和抽象方法

Python本身不支持抽象類，但可以使用Python自帶的abc模塊來實現(xiàn)抽象類的功能。創(chuàng)建一個Python文件animal.py，代碼為：82運行結果如下：83第①行：從abc模塊中導入ABC和abstractmethod。ABC(AbstractBaseClass，抽象基類)，所有的抽象類都必須從此類繼承。abstractmethod裝飾器定義抽象方法。第②行：定義一個抽象類Animal。第③部分：定義一個抽象方法eat。在抽象類中此方法不需要實現(xiàn)，所以只有一句pass。84第④部分：定義一個繼承自Animal的子類Pig。在Pig中應該實現(xiàn)方法eat；如果沒有實現(xiàn)，那Pig就仍然是抽象類，不能被實例化，只能被繼承。第⑤行：創(chuàng)建一個Pig實例pig1。第⑥行：調用pig1的eat方法。85第七章面向對象編程7.5繼承7.5.6抽象類和抽象方法

在編程實踐中，使用抽象類可以帶來多方面的好處。如上面示例，在編寫抽象類Animal時，可以只關注當前抽象類的方法和描述，而不需要過多考慮實現(xiàn)細節(jié)，這對協(xié)同開發(fā)有很大意義，也讓代碼可讀性更高。另外，在不同的模塊中通過抽象基類來調用，可以用最精簡的方式展示代碼的邏輯關系，而不必關心對象的具體類型。修改文件animal.py，增加如下代碼：86第⑦行：定義一個函數(shù)animal_eat()，它接受一個參數(shù)a，通過函數(shù)注釋的方式說明參數(shù)a的類型是一個Animal類的實例。Animal類不能被實例化，但這樣寫沒問題，因為Python不會對函數(shù)注釋進行檢查87第⑧行：調用a的eat方法。這里不用管a是Pig還是Dog，