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PYTHON 学习教程资源：继承和多态操作代码练习 PYTHON 学习教程资源：继承和多态操作代码练习是 OOP 程序设计中的一种重要概念。在 OOP 程序设计中，当我们定义一个 class 的时候，可以从某个现有的 class 继承，新的 class 称为子类（Subclass），而被继承的 class 称为基类、父类或超类（Base class、Super class）。 继承的好处 ---------- 继承有什么好处？最大的好处是子类获得了父类的全部功能。由于 Animal 实现了 run() 方法，因此，Dog 和 Cat 作为它的子类，什么事也没干，就自动拥有了 run() 方法： ``` dog = Dog() dog.run() cat = Cat() cat.run() ``` 运行结果如下： ``` Animal is running... Animal is running... ``` 多态 ---- 继承的第二个好处需要我们对代码做一点改进。你看到了，无论是 Dog 还是 Cat，它们 run() 的时候，显示的都是 Animal is running...，符合逻辑的做法是分别显示 Dog is running... 和 Cat is running...，因此，对 Dog 和 Cat 类改进如下： ``` class Dog(Animal): def run(self): print('Dog is running...') class Cat(Animal): def run(self): print('Cat is running...') ``` 再次运行，结果如下： ``` Dog is running... Cat is running... ``` 当子类和父类都存在相同的 run() 方法时，我们说，子类的 run() 覆盖了父类的 run()，在代码运行的时候，总是会调用子类的 run()。这样，我们就获得了继承的另一个好处：多态。 数据类型 ------ 要理解什么是多态，我们首先要对数据类型再作一点说明。当我们定义一个 class 的时候，我们实际上就定义了一种数据类型。我们定义的数据类型和 Python 自带的数据类型，比如 str、list、dict 没什么两样： ``` a = list() # a 是 list 类型 b = Animal() # b 是 Animal 类型 c = Dog() # c 是 Dog 类型 ``` 判断一个变量是否是某个类型可以用 isinstance() 判断： ``` >>> isinstance(a, list) True >>> isinstance(b, Animal) True >>> isinstance(c, Dog) True ``` 看来 a、b、c 确实对应着 list、Animal、Dog 这 3 种类型。但是等等，试试： ``` >>> isinstance(c, Animal) True ``` 看来 c 不仅仅是 Dog，c 还是 Animal！不过仔细想想，这是有道理的，因为 Dog 是从 Animal 继承下来的，当我们创建了一个 Dog 的实例 c 时，我们认为 c 的数据类型是 Dog 没错，但 c 同时也是 Animal 也没错，Dog 本来就是 Animal 的一种！ 多态的好处 ---------- 要理解多态的好处，我们还需要再编写一个函数，这个函数接受一个 Animal 类型的变量： ``` def run_twice(animal): animal.run() animal.run() ``` 当我们传入 Animal 的实例时，run_twice() 就打印出： ``` >>> run_twice(Animal()) Animal is running... Animal is running... ``` 这就是多态的好处。我们可以传入不同的实例，run_twice() 函数就会根据实例的类型来执行不同的行为。 在实际应用中，我们可以使用继承和多态来编写更加灵活和可扩展的代码。比如，在游戏开发中，我们可以定义一个基类 Character，继承它的是 Warrior、Mage、Archer 等子类，每个子类都有自己的特点和行为。但是，当我们需要编写一个函数来处理所有类型的 Character 时，我们可以使用多态来实现： ``` def attack(character): character.attack() ``` 这样，无论是 Warrior、Mage 还是 Archer，我们都可以使用同一个函数来处理它们。