6.1 继承 — 简单搞定
继承是面向对象编程 (OOP) 的一个基本概念，它允许一个类（称为子类或派生类）继承另一个类（称为父类或超类）的字段和方法。
这种方法可以创建更通用的类和重用代码，从而提高代码的组织性和可维护性。
为啥要用继承？
假设你需要写一些代码，你决定用类来实现。然后你发现你的项目中已经有一个类，几乎能完成你需要的工作。你可以简单地复制这个类的代码到自己的类中，然后开开心心地用。
或者你可以「像复制一样」。你可以将那个类声明为你类的父类，这样 Python 就会给你的类加上父类的行为。
想象一下，你是大自然，想要创造一只狗。是用十亿年从细菌开始进化一只狗更快，还是用二十万年驯化一只狼更快？
基本继承的例子
假设你有一个父类 Animal，它有一个字段 name：
class Animal:
def __init__(self, name):
self.name = name
我们想为它创建两个子类 — Dog 和 Cat，并为它们都添加一个 speak 方法：
class Dog(Animal):
def speak(self):
return f"{self.name} says Woof!"
class Cat(Animal):
def speak(self):
return f"{self.name} says Meow!"
在上面的例子中，子类 Dog 和 Cat 从 Animal 中继承，并添加了 speak 方法。
类 Dog：
- 从
Animal继承属性name。 - 添加了一个返回狗特定字符串的
speak方法。
类 Cat：
- 从
Animal继承属性name。 - 添加了一个返回猫特定字符串的
speak方法。
最终的代码看起来是这样的：
class Animal:
def __init__(self, name):
self.name = name
class Dog(Animal):
def speak(self):
return f"{self.name} says Woof!"
class Cat(Animal):
def speak(self):
return f"{self.name} says Meow!"
dog = Dog("Buddy")
cat = Cat("Whiskers")
print(dog.speak()) # 输出：Buddy says Woof!
print(cat.speak()) # 输出：Whiskers says Meow!
在这个例子中，Animal 是父类，Dog 和 Cat 是子类。子类继承了父类 Animal 的属性 name 和方法 __init__，但是增加了 speak 方法。
6.2 继承的内部机制
如果你给你的类加了个父类，这很像是你复制了父类的代码到你的类中。
class Animal:
def __init__(self, name):
self.name = name
class Dog(Animal):
def __init__(self, name):
super().__init__(name) # 调用父类构造函数
def speak(self):
return f"{self.name} says Woof!"
class Cat(Animal):
def __init__(self, name):
super().__init__(name) # 调用父类构造函数
def speak(self):
return f"{self.name} says Meow!"
dog = Dog("Buddy")
cat = Cat("Whiskers")
print(dog.speak()) # 输出：Buddy says Woof!
print(cat.speak()) # 输出：Whiskers says Meow!
这不是一个完全准确的描述，但如果你从未接触过继承的概念，你可以暂时这样理解。我们稍后会添加更多细节。
6.3 继承的层次结构
设计复杂模型的大型类群时，你常常会遇到完整的继承层次结构。
例如，你有一个 Animal 类——这是所有动物的基类：
class Animal:
def __init__(self, name):
self.name = name
def speak(self):
raise NotImplementedError("Subclass must implement abstract method")
我们甚至给它加了一个 speak 方法，但由于抽象的动物不说话，这个方法只是抛出一个 NotImplementedError 异常——这是标准做法。
然后我们添加中间类，代表动物的类别：Mammal 是哺乳动物，Bird 是鸟类。
class Mammal(Animal):
def __init__(self, name, fur_color):
super().__init__(name) # 调用父类构造函数
self.fur_color = fur_color
class Bird(Animal):
def __init__(self, name, wing_span):
super().__init__(name) # 调用父类构造函数
self.wing_span = wing_span
def fly(self):
return f"{self.name} is flying with a wingspan of {self.wing_span} meters."
最后，只有在最终阶段才出现特定动物种类的类：
class Dog(Mammal):
def speak(self):
return f"{self.name} says Woof!"
class Cat(Mammal):
def speak(self):
return f"{self.name} says Meow!"
class Parrot(Bird):
def speak(self):
return f"{self.name} says Squawk!"
最终的代码如下：
animals = [Dog("Buddy", "brown"), Cat("Whiskers", "white"), Parrot("Polly", 0.5)]
for animal in animals:
print(animal.speak())
print(f"{dog.name} has {dog.fur_color} fur.") # 输出：Buddy has brown fur.
print(f"{cat.name} has {cat.fur_color} fur.") # 输出：Whiskers has white fur.
print(parrot.fly()) # 输出：Polly is flying with a wingspan of 0.5 meters.
虽然技术上没有禁止创建有数十个祖先的继承层次结构，但重要的是要记住，在没有必要的情况下，最好保持简单。简单就是力量。
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