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User:Xyy23330121/Python/类的私有量与类的继承

来自维基学院


Python 学习资料 目录
十九、更多内容

为篇幅起见，另起一个页面讲这些内容。

子类型与继承

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类的一个重要方法是继承。我们可以这样定义一个类型的子类型： 

class C: pass

class D(C): pass

此时， D 会继承来自 C 的一切属性或方法。这种单重继承的方式和定义函数时、变量的作用域很相似的。我们可以简单理解为：D 是 C 的子类型时，D 的作用域也是 C 作用域的下级作用域。

多重继承（选学）

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class C: pass

class D: pass

class E(C,D): pass

通过以上方法，可以让 E 同时作为 C 和 D 的子类型。

子类继承父类型方法的顺序是按照其mro()方法所示的顺序的，读者可以通过输出 ClassName.mro() 的结果，得知 Python 会按照什么顺序去寻找方法或属性。

以上述例子为例，E.mro() 的输出为： 

<class '__main__.E'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.D'>, <class 'object'>

即，它会先从类型 E 中查找方法。找不到时，再查找类型 C。若还找不到，则查找类型 D。最后查找类型 object。

继承顺序错误

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如果这个顺序无法生成，则新的子类无法正常创建，并且会报错。比如： 

class RootA: pass
class RootB: pass
class C(RootA, RootB): pass
class D(RootB, RootA): pass
class E(C,D): pass #报错：TypeError: Cannot create a consistent method resolution order (MRO) for bases RootA, RootB

读者在完全了解这些顺序之前，应当不要随意使用多重继承。具体顺序，参见此文档。

私有量

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大多数 Python 代码遵循一个规律：以下划线开头的名称应该被当作是私有部分，不应从外面随意更改——如果进行更改，可能会破坏一部分功能。这个思想在“类”上的体现是一个“名称改写”的功能。 

class C:
    __a = 0
    def prt(self):
        print(self.__a)
#print(C.__a) #报错：AttributeError: type object 'C' has no attribute '__a'
print(C._C__a)#输出：0
C.prt(C)      #输出：0

具体来讲，在类型 ClassName 中使用以两个下划线开头的函数或属性时，Python 会自动把属性名中的 __ 改为 _ClassName__。而在类型外时，则不会进行这样的改写。

在 Python 中，任何变量的数值都是可以改写的。

property

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class property(fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None)

property 是一个特殊的、用作类型属性的类型。对 property 实例进行的读取、赋值和更改等操作，都会被改为执行 fget、fset 和 fdel 函数。比如以下示例： 

class C:
    def __init__(self): self.__x = 0
    def getx(self): return self.__x
    def setx(self, value): self.__x = value
    def delx(self): del self.__x
    x = property(getx, setx, delx, "I'm the 'x' property.")


c = C()
print(c.x)    #输出：0
c.x = 1
print(c._C__x) #输出：1
del c.x
try: print(c._C__x)
except: print("c._C__x deleted")
#输出：c._C__x deleted

property 支持作为 装饰器 来使用。以下代码得到的结果和上面是相同的： 

class C:
    def __init__(self): self.__x = 0
    
    @property
    def x(self): return self.__x
    
    @x.setter
    def x(self, value): self.__x = value
    
    @x.deleter
    def x(self): del self.__x

property 与只读属性

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我们可以利用 property，来达成类似“只读属性”的效果，比如： 

class AlwaysZero:
    @property
    def x(self): return 0
    @x.setter
    def x(self, value): raise AttributeError("readonly attribute")
    @x.deleter
    def x(self): raise AttributeError("readonly attribute")

a = AlwaysZero
print(a.x) #输出：0
a.x = 1    #报错：AttributeError: readonly attribute

这样，就实现了只读属性的效果。以上代码还可以简化为： 

class AlwaysZero:
    @property
    def x(self): return 0

a = AlwaysZero()
print(a.x) #输出：0
a.x = 1    #报错：AttributeError: property 'x' of 'AlwaysZero' object has no setter

isinstance / issubclass

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isinstance(object, classinfo)

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classinfo 应输入类型、多个类型组成的元组或联合类型。

如果 object 是 classinfo 中某个类型的实例，或某个类型的、子类型的实例。则返回 True，反之，返回 False。

issubclass(class, classinfo)

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同 isinstance，classinfo 应输入类型、多个类型组成的元组或联合类型。

如果 class 是 classinfo 中某个类型的子类型，则返回 True，反之，返回 False。

抽象基类

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抽象基类是用于判断某个自定义类是否包含对应方法的。比如 collections.abc 模块中的 collection.abc.Sized。当一个类，其实例具有 __len__ 方法时，该类就会被视为是 collection.abc.Sized 的一个子类。这和创建该类时，是否显式地说明该类继承于 collection.abc.Sized 无关。

这个子类关系，是可以通过上述 isinstance 和 issubclass 函数检测出来的。这在一些情况下很有用。

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