Наследование в Python

Введение

Это продолжение статьи «Классы» из раздела «ООП в Python» .

Для лучшего понимания этого материала пригодятся знания из следующих статей: Методы , Класс методы , Статические методы , super() , Декораторы , isinstance()

Наследование (англ. inheritance) — концепция объектно-ориентированного программирования, согласно которой абстрактный тип данных может наследовать данные и функциональность некоторого существующего типа, способствуя повторному использованию компонентов программного обеспечения.

Все классы в Python являются наследниками класса object

Чтобы один класс наследовал от другого нужно при объявлении класса передать родительский класс как аргумент.

class A: pass class B(A): pass

Можно описать отношения между A и B в этом примере большим количеством способов:

• Класс B наследует классу А.
• А это суперкласс (superclass) по отношению к B. B это подкласс (subclass) A
• А родительский (parent) класс. B дочерний (child) класс.
• B производный (derived) класс.
• B расширяет (extends) A.

Добавим в каждый класс по методу.

class A: def funcA(self): print("A") class B(A): def funcB(self): print("B") b = B() A.funcA = B.funcB b.funcA()

B

Пример

Создадим класс Employee и производный от него класс Developer.

Developer - наследник Employee. Для начала у Developer не будет функционала - просто убедимся, что у объекта производного класса есть те же атрибуты, что и у родитльского. Также проверим что можно применять методы из родительского класса. В конце изучим класс с помощью help.

class Employee: num_of_emps = 0 raise_amt = 1.04 def __init__(self, first, last, pay): self.first = first self.last = last self.pay = pay self.email = first + '.' + last + '@kaspersky.com' Employee.num_of_emps += 1 def fullname(self): return f'{self.first} {self.last}' def apply_raise(self): self.pay = int(self.pay * self.raise_amt) class Developer(Employee): pass dev_1 = Developer('Eugene', 'Kaspersky', 50000) dev_2 = Developer('Test', 'User', 60000) print(dev_1.email) print(dev_2.email) print(dev_1.pay) dev_1.apply_raise() print(dev_1.pay) print(help(Developer))

python inheritance_example.py

Eugene.Kaspersky@kaspersky.com Test.User@kaspersky.com 50000 52000 Help on class Developer in module __main__: class Developer(Employee) | Developer(first, last, pay) | | Method resolution order: | Developer | Employee | builtins.object | | Class methods defined here: | | from_string(emp_str) from builtins.type | | set_raise_amt(amount) from builtins.type | | ---------------------------------------------------------------------- | Static methods defined here: | | is_workday(day) | | ---------------------------------------------------------------------- | Methods inherited from Employee: | | __init__(self, first, last, pay) | Initialize self. See help(type(self)) for accurate signature. | | apply_raise(self) | | fullname(self) | | ---------------------------------------------------------------------- | Data descriptors inherited from Employee: | | __dict__ | dictionary for instance variables (if defined) | | __weakref__ | list of weak references to the object (if defined) | | ---------------------------------------------------------------------- | Data and other attributes inherited from Employee: | | num_of_emps = 2 | | raise_amt = 1.04 (END)

Пример с новыми атрибутами

Добавим классу Developer новый атрибут - язык программирования. Также создадим для этого класса метод __init__()

class Employee: num_of_emps = 0 raise_amt = 1.04 def __init__(self, first, last, pay): self.first = first self.last = last self.pay = pay self.email = first + '.' + last + '@kaspersky.com' Employee.num_of_emps += 1 def fullname(self): return f'{self.first} {self.last}' def apply_raise(self): self.pay = int(self.pay * self.raise_amt) class Developer(Employee): raise_amt = 1.10 def __init__(self, first, last, pay, prog_lang): super().__init__(first, last, pay) # Также можно было написать: # super(Developer, self).__init__(first, last, pay) # или # Employee.__init__(self, first, last, pay) self.prog_lang = prog_lang emp_1 = Employee('Andrei', 'Olegovich', 40000) dev_1 = Developer('Eugene', 'Kaspersky', 50000, 'Python') dev_2 = Developer('Test', 'User', 60000, 'Java') print(f"emp_1 raise_amt: {emp_1.raise_amt}") # 1.04 print(f"dev_1 raise_amt: {dev_1.raise_amt}") # 1.1 print(f"dev_1 Email: {dev_1.email}") print(dev_1.prog_lang) # Python

python inheritance_example.py

emp_1 raise_amt: 1.04 dev_1 raise_amt: 1.1 dev_1 Email: Eugene.Kaspersky@kaspersky.com Python

При созданиее нового девелопера, с помощью super() был переиспользован метод __init__() из класса Employee. Это позволило девелоперу иметь email, хотя в коде объявления про email нет упоминания.

Пример с новыми методами

Теперь создадим класс Manager, у которого будут новые атрибуты и новые методы для работы с ними.

class Manager(Employee): def __init__(self, first, last, pay, employees=None): super().__init__(first, last, pay) if employees is None: self.employees = [] else: self.employees = employees def add_emp(self, emp): if emp not in self.employees: self.employees.append(emp) def remove_emp(self, emp): if emp in self.employees: self.employees.remove(emp) def print_emps(self): for emp in self.employees: print('-->', emp.fullname()) mgr_1 = Manager('Sue', 'Smith', 90000, [dev_1]) print(mgr_1.fullname()) print(mgr_1.email) mgr_1.print_emps() print("add dev_2") mgr_1.add_emp(dev_2) mgr_1.print_emps() print("remove dev_1") mgr_1.remove_emp(dev_1) mgr_1.print_emps() print(isinstance(mgr_1, Manager)) print(isinstance(mgr_1, Employee)) print(isinstance(mgr_1, Developer)) print(issubclass(Manager, Employee)) print(issubclass(Developer, Employee)) print(issubclass(Manager, Developer))

python inheritance_example.py

Sue Smith Sue.Smith@kaspersky --> Eugene Kaspersky add dev_2 --> Eugene Kaspersky --> Test User remove dev_1 --> Test User True True False True True False

Полный код

class Employee: num_of_emps = 0 raise_amt = 1.04 def __init__(self, first, last, pay): self.first = first self.last = last self.pay = pay self.email = first + '.' + last + '@kaspersky.com' Employee.num_of_emps += 1 def fullname(self): return f'{self.first} {self.last}' def apply_raise(self): self.pay = int(self.pay * self.raise_amt) @classmethod def set_raise_amt(cls, amount): cls.raise_amt = amount @classmethod def from_string(cls, emp_str): first, last, pay = emp_str.split('-') return cls(first, last, pay) @staticmethod def is_workday(day): if day.weekday() == 5 or day.weekday() == 6: return False return True class Developer(Employee): raise_amt = 1.10 def __init__(self, first, last, pay, prog_lang): super().__init__(first, last, pay) # also possible # Employee.__init__(self, first, last, pay) self.prog_lang = prog_lang class Manager(Employee): def __init__(self, first, last, pay, employees=None): super().__init__(first, last, pay) if employees is None: self.employees = [] else: self.employees = employees def add_emp(self, emp): if emp not in self.employees: self.employees.append(emp) def remove_emp(self, emp): if emp in self.employees: self.employees.remove(emp) def print_emps(self): for emp in self.employees: print('-->', emp.fullname()) emp_1 = Employee('Andrei', 'Olegovich', 40000) dev_1 = Developer('Eugene', 'Kaspersky', 50000, 'Python') dev_2 = Developer('Test', 'User', 60000, 'Java') print(f"emp_1 raise_amt: {emp_1.raise_amt}") # 1.04 print(f"dev_1 raise_amt: {dev_1.raise_amt}") # 1.1 print(f"dev_1 Email: {dev_1.email}") print(dev_1.prog_lang) # Python mgr_1 = Manager('Sue', 'Smith', 90000, [dev_1]) print(mgr_1.fullname()) print(mgr_1.email) mgr_1.print_emps() print("add dev_2") mgr_1.add_emp(dev_2) mgr_1.print_emps() print("remove dev_1") mgr_1.remove_emp(dev_1) mgr_1.print_emps() print(isinstance(mgr_1, Manager)) print(isinstance(mgr_1, Employee)) print(isinstance(mgr_1, Developer)) print(issubclass(Manager, Employee)) print(issubclass(Developer, Employee)) print(issubclass(Manager, Developer))

Порядок атрибутов при наследовании

Если у производного класса есть дополнительные атрибуты помимо родительских их можно инициализировать как до так и после взятых у родителя

class Person(object): def __init__(self, name, phone): self.name = name self.phone = phone class Teenager(Person): def __init__(self, name, phone, website): Person.__init__(self, name, phone) self.website=website class Student(Person): def __init__(self, name, phone, website): self.website = website Person.__init__(self, name, phone) t = Teenager("Max", "12345", "http://testsetup.ru") s = Student("Max", "12345", "http://testsetup.ru") print(t.__dict__) print(s.__dict__)

{'name': 'Max', 'phone': '12345', 'website': 'http://testsetup.ru'} {'website': 'http://testsetup.ru', 'name': 'Max', 'phone': '12345'}

Обратите внимание, что у студента сайт идёт первым - до атрибутов имя и телефон, которые взяты у родительского класса персона.

*args, **kwargs

Если у родительского класса очень много атрибутов, иногда чтобы их не писать можно использовать *args, **kwargs

class Person: def __init__(self, name, phone, age, birthday, height, iq): self.name = name self.phone = phone self.age = age self.birthday = birthday self.height = height self.iq = iq class Teenager(Person): def __init__(self, website, *args, **kwargs): self.website = website Person.__init__(self, *args, **kwargs) class Student(Person): def __init__(self, website, *args, **kwargs): self.website = website super().__init__(*args, **kwargs) class Coder(Person): def __init__(self, *args, **kwargs): self.website = args[0] new_args = args[1:] Person.__init__(self, *new_args, **kwargs) class Developer(Person): def __init__(self, *args, **kwargs): self.website = args[0] new_args = args[1:] super().__init__(*new_args, **kwargs) t = Teenager("http://testsetup.ru", "Max", "12345", 15, 20090101, 190, 140) s = Student("http://testsetup.ru", "Max", "12345", 15, 20090101, 190, 140) c = Coder("http://testsetup.ru", "Max", "12345", 15, 20090101, 190, 140) d = Developer("http://testsetup.ru", "Max", "12345", 15, 20090101, 190, 140) print(t.__dict__) print(s.__dict__) print(c.__dict__) print(d.__dict__)

{'website': 'http://testsetup.ru', 'name': 'Max', 'phone': '12345', 'age': 15, 'birthday': 20090101, 'height': 190, 'iq': 140} {'website': 'http://testsetup.ru', 'name': 'Max', 'phone': '12345', 'age': 15, 'birthday': 20090101, 'height': 190, 'iq': 140} {'website': 'http://testsetup.ru', 'name': 'Max', 'phone': '12345', 'age': 15, 'birthday': 20090101, 'height': 190, 'iq': 140} {'website': 'http://testsetup.ru', 'name': 'Max', 'phone': '12345', 'age': 15, 'birthday': 20090101, 'height': 190, 'iq': 140}

Автор статьи: Андрей Олегович

РЕКЛАМА хостинга Beget, которым я пользуюсь более десяти лет

Конец рекламы хостинга Beget, который я всем рекомендую.