day28 python 类与继承

一、类的基本定义

类是对属性和方法的封装，可以理解为一个模板。通过对模板实例化，我们可以创建出具有相同属性和方法的对象。例如，我们可以定义一个 Teacher 类，然后通过实例化这个类来创建具体的教师对象。

1. 类的定义语法

定义一个类的基本语法如下：

class ClassName:
    # 类的代码块（可以包含属性定义、方法定义等）
    pass  # pass 是一个占位符，表示这里暂时没有任何内容

类名通常遵循大驼峰命名法（UpperCamelCase），即每个单词的首字母都大写。例如，Teacher、RandomForest 等。

2. 初始化方法 __init__

初始化方法（也称为构造方法）是一个特殊的函数，用于在创建类的实例时初始化实例的属性。它的定义方式如下：

class Teacher:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name  # 使用 self 来定义类的属性
        self.age = age
        self.subject = "English"  # 这个属性是固定的

在 __init__ 方法中，self 是一个指向类实例的引用，用于访问类的属性和方法。例如，self.name 表示当前实例的 name 属性。

3. 创建类的实例

通过类名后跟括号的方式，可以创建类的实例：

teacher = Teacher("Susan", 33)
print(teacher.name)  # 输出: Susan
print(teacher.age)   # 输出: 33
print(teacher.subject)  # 输出: English

二、类的普通方法

除了初始化方法，类还可以定义普通方法。普通方法是类的行为逻辑，只有在显式调用时才会执行。

示例：定义普通方法

class Teacher:
    def __init__(self, name, subject, age):
        self.name = name
        self.subject = subject
        self.age = age

    def teach_lesson(self):
        print(f"{self.name}正在教{self.subject}。")

    def criticize(self, student_name):
        print(f"{self.name}正在批评{student_name}。")

# 创建类的实例
teacher = Teacher("Susan", "English", 33)

# 调用普通方法
teacher.teach_lesson()  # 输出: Susan正在教English。
teacher.criticize("John")  # 输出: Susan正在批评John。

三、类的继承

类的继承是面向对象编程的核心概念之一。通过继承，一个子类可以继承父类的属性和方法，从而实现代码复用和功能扩展。子类可以：

• 复用父类的代码（无需重新实现）。

• 重写父类的方法（修改或增强功能）。

• 添加新的方法和属性（扩展功能）。

示例：继承与方法重写

假设我们有一个 Teacher 类，现在我们想定义一个 MasterTeacher 类，它继承自 Teacher 类，并添加一些新的功能。

class Teacher:
    def __init__(self, name, subject, age):
        self.name = name
        self.subject = subject
        self.age = age

    def teach_lesson(self):
        print(f"{self.name}正在教{self.subject}。")

    def criticize(self, student_name):
        print(f"{self.name}正在批评{student_name}。")

# 继承 Teacher 类
class MasterTeacher(Teacher):
    def __init__(self, name, subject, age, experience_years):
        super().__init__(name, subject, age)  # 调用父类的构造方法
        self.experience_years = experience_years  # 添加子类特有的属性

    # 重写父类的方法
    def teach_lesson(self):
        print(f"{self.name}（特级教师）正在用高级方法教授{self.subject}。")

    # 新增子类特有的方法
    def give_lecture(self, topic):
        print(f"{self.name}正在举办关于{topic}的讲座。")

# 创建子类实例
master = MasterTeacher("王教授", "数学", 45, 20)

# 调用继承的方法
master.teach_lesson()  # 输出: 王教授（特级教师）正在用高级方法教授数学。
master.criticize("李同学")  # 输出: 王教授正在批评李同学。

# 调用子类特有的方法
master.give_lecture("微积分")  # 输出: 王教授正在举办关于微积分的讲座。

4. 使用 super() 调用父类方法

在子类中，可以通过 super() 函数调用父类的方法。这在重写父类方法时非常有用，可以保留父类的核心逻辑并在此基础上扩展。

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

    def speak(self):
        print(f"{self.name} 发出声音")

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        super().speak()  # 调用父类的方法
        print("汪汪叫")  # 添加子类的行为

dog = Dog("旺财", 3)
dog.speak()
# 输出：
# 旺财 发出声音
# 汪汪叫

四、总结

通过类和继承，我们可以实现代码的封装、复用和扩展。类的定义包括初始化方法和普通方法，而继承则允许子类继承父类的属性和方法，并通过方法重写和新增方法来扩展功能。

@浙大疏锦行