079、类的继承

继承是对已有的类进行扩展创建出新的类，这个过程就叫做继承。其中，提供继承信息的类叫做父类（超类、基类），得到继承信息的类称为子类（派生类）。

基本语法

继承是通过在类定义语句中使用圆括号来指定父类（或基类）来实现的。

如：

class Person:  
    def __init__(self, name, age):  
        self.name = name  
        self.age = age  
  
    def introduce(self):  
        print(f"Hello, my name is {self.name} and I am {self.age} years old.")  
  
class Student(Person):  
    def __init__(self, name, age, student_id):  
        # 调用父类的__init__方法  
        super().__init__(name, age)  
        # 添加子类特有的属性  
        self.student_id = student_id  
  
    def show_student_info(self):  
        print(f"Student Information:")  
        print(f"Name: {self.name}")  
        print(f"Age: {self.age}")  
        print(f"Student ID: {self.student_id}") 
        

如上，定义了简单的Person类，该类有两个基本属性：name（名字）和age（年龄），并且有一个introduce方法用于介绍自己。Student类使用圆括号来指定继承自Person类，并添加了一个额外的属性student_id（学生ID）和一个方法show_student_info用于显示学生的详细信息。

继承的特点

1. 单继承与多继承：Python支持单继承和多继承。在定义类时，如果基类只有一个，则为单继承；如果基类有多个，则为多继承。多继承的语法是在类定义时，将多个基类放在圆括号中，用逗号分隔。如：

   class Vehicle:  
       """交通工具"""
       def __init__(self, make, model):  
           self.make = make  
           self.model = model  
     
       def start_engine(self):  
           print(f"Starting the engine of the {self.make} {self.model}...")  
     
   class ElectronicDevice:  
       """电子设备"""
       def __init__(self, battery_life):  
           self.battery_life = battery_life  
     
       def check_battery(self):  
           print(f"Battery life is {self.battery_life}%.")  
     
   # Car类同时继承自Vehicle和ElectronicDevice  
   class Car(Vehicle, ElectronicDevice):
       """汽车"""
       def __init__(self, make, model, battery_life):  
           # 调用Vehicle的__init__  
           Vehicle.__init__(self, make, model)  
           # 调用ElectronicDevice的__init__  
           ElectronicDevice.__init__(self, battery_life)  
   

   在实际编程中，如果不是必须使用多重继承，就尽量使用单一继承，假如非要使用多重继承，也要尽量避免出现菱形继承（如一个类继承两个父类，但是这两个父类又继承同一个父类），否则代码可读性和可理解性将变得非常糟糕。

2. 方法重写（Override）：子类可以定义与父类同名的方法，这种方法被称为方法重写。当子类对象调用这个方法时，会执行子类定义的方法，而不是父类中的方法。如：

   # 定义父类Animal  
   class Animal:  
       def __init__(self, name):  
           self.name = name  
     
       # 父类中的speak方法  
       def speak(self):  
           print(f"{self.name} makes a sound.")  
     
   # 定义子类Dog，继承自Animal  
   class Dog(Animal):  
       # 重写父类中的speak方法  
       def speak(self):        
           print(f"{self.name} says Woof!")  
     
   # 使用
   my_dog = Dog("Buddy")  
   my_dog.speak()  # 输出: Buddy says Woof!
   

3. super()函数：super()函数是用于调用父类（超类）的一个方法。super()在子类的方法中调用父类的方法时非常有用。如在上面重写的方法中，我们可以通过super()来调用父类方法。

   class Dog(Animal):  
       # 重写父类中的speak方法  
       def speak(self):  
           # 调用父类的speak方法
           super().speak()  
           # 重写  
           print(f"{self.name} says Woof!")  
     
   # 使用
   my_dog = Dog("Buddy")  
   my_dog.speak()  # 输出: Buddy makes a sound. Buddy says Woof!
   

4. 继承的传递性：如果类C继承自类B，类B又继承自类A，那么类C同时继承了类B和类A的属性和方法。这称为继承的传递性。

总结：

继承是一种is-a的关系，如有一个父类：Person，然后3个子类：student、teacher、programmer。它们的关系是：

a student is a person.

a teacher is a person.

a programmer is a person.

子类直接从父类继承公共的属性和行为，再添加自己特有的属性和行为，所以子类一定是比父类更强大的，任何时候都可以使用子类对象去代替父类对象。