Python继承文档介绍

Python中继承是面向对象编程中重要的一个概念，它使子类可以继承父类的属性和方法，同时也可以在此基础上新增或者重写方法。下面将从定义、示例、多重继承、super()函数以及方法解析顺序几个方面详细介绍Python中的继承。

一、定义

继承是面向对象编程中的一种机制，它允许子类继承父类的属性和方法，同时还可以拥有自己的属性和方法。继承关系可以理解为一种"is-a"的关系。

class Parent:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

class Child(Parent):
    def __init__(self, name, age):
        super().__init__(name)
        self.age = age

child = Child("Tom", 10)
print(child.name)
print(child.age)

以上代码中，Child类继承自Parent类，并且新增了一个属性age。创建Child实例时，可以调用Parent的construct方法，从而使用name属性。

二、示例

下面是一个更复杂的示例，展示了如何使用继承实现多态性。Person类和Animal类都有一个talk()方法，但是它们的表现形式是不一样的。

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def talk(self):
        print(f"{self.name} is talking")

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def talk(self):
        print(f"{self.name} is making sound")

people = [Person("Tom"), Person("Jerry")]
animals = [Animal("Cat"), Animal("Dog")]

for p in people:
    p.talk()

for a in animals:
    a.talk()

由于Person和Animal都有talk()方法，并且这个方法的行为是不一样的。所以我们在使用talk()方法时，可以识别并执行正确的行为。

三、多重继承

Python支持多重继承，即一个子类可以继承多个父类的属性和方法。下面的例子展示了一个拥有多重继承的类，它继承自Base1和Base2类，并且重写了greeting()方法。

class Base1:
    def __init__(self):
        self.val1 = 100
    
    def greeting(self):
        print("Hello from Base1")

class Base2:
    def __init__(self):
        self.val2 = 200
    
    def greeting(self):
        print("Hello from Base2")

class MultiDerived(Base1, Base2):
    def __init__(self):
        Base1.__init__(self)
        Base2.__init__(self)
    
    def greeting(self):
        print("Hello from MultiDerived")

d = MultiDerived()
d.greeting()
print(d.val1)
print(d.val2)

多重继承可以极大地增加代码复杂度，因此应该在设计时仔细考虑是否需要使用多重继承。

四、super()函数

super()函数可以用来调用父类的方法。它有助于确保在多重继承时，所有父类的方法都被正确地调用。在下面的例子中，Parent类有一个greeting方法，而Child类从Parent类继承，同时它自己也定义了一个greeting方法。使用super()函数来调用Parent类的构造方法和greeting方法。

class Parent:
    def __init__(self):
        self.val = 100
    
    def greeting(self):
        print("Hello from Parent")

class Child(Parent):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.val = 200
    
    def greeting(self):
        super().greeting()
        print("Hello from Child")

c = Child()
c.greeting()
print(c.val)

使用super()函数可以帮助我们在多重继承时正确地调用父类方法，并且让代码更加简洁易读。

五、方法解析顺序(MRO)

MRO(Method Resolution Order)用于解决多重继承时的方法调用问题。在Python中，MRO使用C3线性化算法来确定调用顺序。C3线性化算法基于DFS(Depth First Search)深度优先遍历，可以确保在有向无环图(DAG)中，继承关系为“单调扩展图”的所有类的正确方法解析顺序。下面的代码展示了如何使用__mro__属性来获得类的MRO。

class A:
    def do_something(self):
        print("Method defined in: A")

class B(A):
    def do_something(self):
        print("Method defined in: B")
        super().do_something()

class C(A):
    def do_something(self):
        print("Method defined in: C")
        super().do_something()

class D(B, C):
    def do_something(self):
        print("Method defined in: D")
        super().do_something()

d = D()
d.do_something()
print(D.__mro__)

以上代码中，D类继承自B和C类，并且在do_something()方法中使用super()函数调用了父类的方法。由于MRO的存在，super().do_something()会优先调用B类中的do_something()方法，然后调用A类中的do_something()方法，最终输出结果。