Python3.5——面向对象——类的继承和多态

1、继承的定义

继承是指：可以使用现有类的所有功能，并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。
（1）通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。
（2）被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。
继承的过程，就是从一般到特殊的过程。要实现继承，可以通过“继承”（Inheritance）和“组合”（Composition）来实现。
在某些 OOP 语言中，一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下，一个子类只能有一个基类，要实现多重继承，可以通过多级继承来实现。
2、继承的分类

继承概念的实现方式主要有2类：实现继承、接口继承。

（1） 实现继承是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力；
  （2）接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力(子类重构父类方法)；
在考虑使用继承时，有一点需要注意，那就是两个类之间的关系应该是“属于”关系。
抽象类仅定义将由子类创建的一般属性和方法。
OO开发范式大致为：划分对象→抽象类→将类组织成为层次化结构(继承和合成) →用类与实例进行设计和实现几个阶段。

3、示例代码

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu

#类的继承
class People:
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age

    def eat(self):
        print("%s is eating..." %self.name)

    def sleep(self):
        print("%s is sleeping..." %self.name)

    def talk(self):
        print("%s is talking..." %self.name)

class Man(People):      #继承父类People类
    def make_money(self):
        print("%s is making money..." %self.name)

    def sleep(self):
        People.sleep(self)      #对父类方法的扩展
        print("man is sleeping...")

class Women(People):
    def shop(self):
        print("%s is shopping..." %self.name)

m1 = Man("Jack","20")
m1.eat()
m1.make_money()
m1.sleep()

w1 = Women("Amy","25")
w1.talk()
w1.shop()

#运行结果：
Jack is eating...
Jack is making money...
Jack is sleeping...
man is sleeping...
Amy is talking...
Amy is shopping...

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu

#类的继承
#class People:      #经典类
class People(object):       #新式类
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age

    def eat(self):
        print("%s is eating..." %self.name)

    def sleep(self):
        print("%s is sleeping..." %self.name)

    def talk(self):
        print("%s is talking..." %self.name)

class Man(People):      #继承父类People类
    def __init__(self,name,age,money):
        #People.__init__(self,name,age)     #(方法一)对构造函数进行重构、添加父类中没有的属性
        super(Man,self).__init__(name,age)  #(方法二)利用super对构造函数进行重构（新式类写法）
        self.mOney= money
        print("%s have money %s$" %(self.name,self.money))

    def make_money(self):
        print("%s is making money..." %self.name)

    def sleep(self):
        People.sleep(self)      #对父类方法的扩展
        print("man is sleeping...")

class Women(People):
    def shop(self):
        print("%s is shopping..." %self.name)

m1 = Man("Jack","20",10)
m1.eat()
m1.make_money()
m1.sleep()

w1 = Women("Amy","25")
w1.talk()
w1.shop()

#运行结果：
Jack have money 10$
Jack is eating...
Jack is making money...
Jack is sleeping...
man is sleeping...
Amy is talking...
Amy is shopping...

5、多继承方式

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu

#类的继承
#class People:      #经典类
class People(object):       #新式类
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
        self.friends = []

    def eat(self):
        print("%s is eating..." %self.name)

    def sleep(self):
        print("%s is sleeping..." %self.name)

    def talk(self):
        print("%s is talking..." %self.name)

class Relationship(object):
    def make_friends(self,obj):
        print("%s is making friends with %s" %(self.name,obj.name))
        self.friends.append(obj)

class Man(People,Relationship):      #多继承
    def __init__(self,name,age,money):
        #People.__init__(self,name,age)     #(方法一)对构造函数进行重构、添加父类中没有的属性
        super(Man,self).__init__(name,age)  #(方法二)利用super对构造函数进行重构（新式类写法）
        self.mOney= money
        print("%s have money %s$" %(self.name,self.money))

    def make_money(self):
        print("%s is making money..." %self.name)

    def sleep(self):
        People.sleep(self)      #对父类方法的扩展
        print("man is sleeping...")

class Women(People,Relationship):   #多继承
    def shop(self):
        print("%s is shopping..." %self.name)

m1 = Man("Jack","20",10)

w1 = Women("Amy","25")

m1.make_friends(w1)
w1.name = "liu"
print(m1.friends)

#运行结果：
Jack have money 10$
Jack is making friends with Amy
[<__main__.Women object at 0x0057FA30>]

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu

class A(object):		#新式类
    def __init__(self):
        print("A")

class B(A):
    def __init__(self):
        
        print("B")

class C(A):
    def __init__(self):
        print("C")

class D(B,C):
    def __init__(self):
        pass
        #print("D")

obj = D()

7、继承示例——学校、教师与学生

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu

#继承实例(新式类)——模拟学校、教师与学生

class School(object):
    def __init__(self,name,addr):
        self.name = name
        self.addr = addr
        self.students = []
        self.stuffs = []

    def enroll(self,stu_obj):       #学生注册
        print("%s 学员办理注册" %stu_obj.name)
        self.students.append(stu_obj)

    def heir(self,staff_obj):       #聘请教师
        print("聘请教师 %s" %staff_obj.name)
        self.stuffs.append(staff_obj)

class SchoolMember(object):
    def __init__(self,name,age,sex):
        self.name = name
        self.age = age
        self.sex = sex

    def tell(self):
        pass

class Teacher(SchoolMember):
    def __init__(self,name,age,sex,salary,course):
        super(Teacher,self).__init__(name,age,sex)
        self.salary = salary
        self.course = course

    def tell(self):
        print('''
        ----- info of Teacher:%s -----
        Name:%s
        Age:%s
        Sex:%s
        Salary:%s
        Course:%s
        '''%(self.name,self.name,self.age,self.sex,self.salary,self.course))

    def teach(self):
        print("%s is teaching course [%s]" %(self.name,self.course))

class Student(SchoolMember):
    def __init__(self,name,age,sex,stu_id,grade):
        super(Student,self).__init__(name,age,sex)
        self.stu_id = stu_id
        self.grade = grade

    def tell(self):
        print('''
        ----- info of Student:%s -----
        Name:%s
        Age:%s
        Sex:%s
        Stu_id:%s
        Grade:%s
        '''%(self.name,self.name,self.age,self.sex,self.stu_id,self.grade))

    def pay_tuition(self,amount):
        print("%s has paied tuition for $%s" %(self.name,amount))

#实例化
school = School("qinghua","beijing")

t1 = Teacher("Jack","30","M","20000","Python")
t2 = Teacher("Amy","28","F","15000","Linux")

s1 = Student("liu","23","M","1701","Python")
s2 = Student("wang","25","F","1702","Linux")

#调用显示学生与教师的信息
t1.tell()
s1.tell()

school.heir(t1)     #聘请教师t1
school.enroll(s1)   #学生s1注册
school.enroll(s2)

print(school.stuffs)
print(school.students)

#聘请的第一位教师教课
school.stuffs[0].teach()
for stu in school.students:
   stu.pay_tuition(5000)

#运行结果：
        ----- info of Teacher:Jack -----
        Name:Jack
        Age:30
        Sex:M
        Salary:20000
        Course:Python
        

        ----- info of Student:liu -----
        Name:liu
        Age:23
        Sex:M
        Stu_id:1701
        Grade:Python
        
聘请教师 Jack
liu 学员办理注册
wang 学员办理注册
[<__main__.Teacher object at 0x0059FDB0>]
[<__main__.Student object at 0x0059FDF0>, <__main__.Student object at 0x0059FE10>]
Jack is teaching course [Python]
liu has paied tuition for $5000
wang has paied tuition for $5000

（1）定义

多态性（polymorphisn）是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术，

赋值之后，父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。

简单的说，就是一句话：允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。

多态的作用：我们知道，封装可以隐藏实现细节，使得代码模块化；继承可以扩展已存在的代码模块（类）；它们的目的都是为了——代码重用。

而多态则是为了实现另一个目的——接口重用！多态的作用，就是为了类在继承和派生的时候，保证使用“家谱”中任一类的实例的某一属性时的正确调用。
 
Pyhon 很多语法都是支持多态的，比如 len(),sorted(), 你给len传字符串就返回字符串的长度，传列表就返回列表长度。

（2）示例代码：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu

class Animal(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name

    def talk(self):
        raise NotImplementedError("Subclass must implement abstract method")

    # 多态——一种接口，多种形态
    @staticmethod
    def animal_talk(obj):
        obj.talk()

class Cat(Animal):
    def talk(self):
        print("%s Meow!" %self.name)

class Dog(Animal):
    def talk(self):
        print("%s Woof! Woof!" % self.name)

d = Dog("A")
#d.talk()

c = Cat("B")
#c.talk()

#多态
Animal.animal_talk(d)
Animal.animal_talk(c)

#运行结果：
A Woof! Woof!
B Meow!

9、面向对象设计利器——领域建模

（1）定义

从领域模型开始,我们就开始了面向对象的分析和设计过程,可以说,领域模型是完成从需求分析到面向 对象设计的一座桥梁。 
领域模型,顾名思义,就是需求所涉及的领域的一个建模,更通俗的讲法是业务模型。

（2）领域模型有两个主要的作用:
发掘重要的业务领域概念
建立业务领域概念之间的关系 

 （3）领域建模三字经 
领域模型如此重要,领域建模的方法概括一下就是“找名词”! 即使是简单的找名词这样的操作,也涉及到分析和提炼,而 不是简单的摘取出来就可,

这种情况下分析师和设计师的经验和技能就能够派上用场了。但领域模型分析 也确实相对简单,即使没有丰富的经验和高超的技巧,至少也能完成一个能用的领域模型。

一个关键的问题：从哪里找? 因为领域模型是“需求到面向对象的桥梁”，能想到：从需求模型中找，具体来说就是从用例中找。 

归纳：领域建模的方法就是“从用例中找名词”。 当然,找到名词后,为了能够更加符合面向对象的要求和特点。

我们还需要对这些名词进一步完善,这就 是接下来的步骤：加属性，连关系！

最后我们总结出领域建模的三字经方法:找名词、加属性、连关系。