Dziedziczenie

PEP 367 - New Super (Py2.6)

PEP 3135 - New Super (Py3)

WPROWADZENIE

Klasy służą jako fabryki generujące wiele obiektów instancji, ale również pozwalają na modyfikacje za pomocą wprowadzania nowych komponentów (klas podrzędnych) w miejsce modyfikowania istniejących komponentów w miejscu. Python pozwala klasom na dziedziczenie po innych klasach, umożliwiając tworzenie hierarchii klas specjalizujących jakieś zachowanie za pomocą redefiniowania atrybutów.

Klasy nadrzędne są wymieniane w nawiasach w nagłówku instrukcji class. Instancje klasy podrzędnej dziedziczą atrybuty po wszystkich klasach nadrzędnych. 

class C1:   # nowy obiekt klasy
    pass

class C2:   # nowy obiekt klasy
    message = "GvR"   # atrybut klasy C2

class C3(C1, C2):   # dziedziczenie wielokrotne

    def __init__(self, who):
        """Konstruktor instancji klasy C3."""
        self.name = who

# C3 to klasa podrzędna.
# C1 i C2 to klasy nadrzędne.

I1 = C3("Adam")     # instancja klasy C3
I2 = C3("Bogdan")   # instancja klasy C3

print(I1.name)   # kolejność przeszukiwania: I1, C3, C1, C2
# Tu przeszukiwanie zakończy się na I1,
# ponieważ 'name' jest atrybutem instancji.

print(I1.message)   # kolejność przeszukiwania: I1, C3, C1, C2
# Tu przeszukiwanie dotrze aż do klasy C2.
I1.message = "Python"   # atrybut tylko instancji I1
print(I1.message)       # Python, odczyt atrybutu instancji I1
print(I2.message)       # GvR, dochodzimy do atrybutu klasy C2
print(C2.message)       # GvR, odczytanie wprost atrybutu klasy

print(C3.__bases__)   # krotka klas nadrzędnych

Jeżeli obiekt pochodzi z instrukcji class, to wyrażenie obiekt.atrybut uruchamia w Pythonie wyszukiwanie. Python przeszukuje drzewo połączonych obiektów, szukając pierwszego wystąpienia atrybutu. Najpierw szuka w obiekcie, a następnie we wszystkich klasach powyżej niego, od dołu do góry i od lewej do prawej.

WYWOŁYWANIE METOD KLAS NADRZĘDNYCH

class FirstClass:
    """Przykładowa pierwsza klasa."""

    def __init__(self, x):
        """Konstruktor instancji klasy FirstClass."""
        instrukcje

class SecondClass(FirstClass):
    """Przykładowa druga klasa, dziedziczona z pierwszej."""

    def __init__(self, x, y):
        """Konstruktor instancji klasy SecondClass."""
        # Wywołanie kostruktora klasy nadrzędnej.
        FirstClass.__init__(self, x)
        #super().__init__(x)   # nie musimy znać nazwy FirstClass (Py3)
        # Nie musimy zmieniać kodu __init__ po zmianie FirstClass na NextClass.
        instrukcje            # nowe działania inicjalizacyjne

KLASY W MODUŁACH

Klasy są atrybutami w modułach. Nazwa klasy jest zmienną przechowującą referencję do obiektu klasy. 

# Moduł persons.py
"""Moduł z narzędziami do opisu osób."""   # docstring modułu

class Person:
    """Klasa reprezentująca osoby."""

    def __init__(self, who):
        """Konstruktor osoby."""
        self.name = who

value = 2012

# Kod testujący moduł.
if __name__ == "__main__":
    adam = Person("Adam")
    print(adam.name)
    print(value)

# Moduł główny

import persons   # import modułu 'persons'

student = persons.Person("Anna")   # tworzenie instancji
print(student.name)    # Anna, atrybut instancji
print(persons.value)   # 2012, potrzebna kwalifikacja

INTROSPEKCJA W PYTHONIE

# Poznane narzędzia.
isinstance(instancja, klasa_lub_krotka_klas)
instancja.__class__           # łącze do klasy
instancja.__class__.__name__  # nazwa klasy
instancja.__dict__.keys()     # przestrzeń nazw instancji (tylko atrybuty instancji)
dir(instancja)                # jw + odziedziczone atrybuty z klas

klasa.__dict__.keys()         # przestrzeń nazw klasy
klasa.__bases__               # krotka klas nadrzędnych

SPOWOLNIONE TYPOWANIE

Przykład z książki: Joel Spolsky, Sztuka pisania oprogramowania. Wybór i redakcja Joel Spolsky, Helion. 

# Budujemy hierarchię klas.
class Pet:
    """Klasa dla ulubieńców."""

    def speak(self):
        pass  # odkładamy definicję na później

class Cat(Pet):
    """Klasa dla kotów."""

    def speak(self):
        print("miau!")

class Dog(Pet):
    """Klasa dla psów."""

    def speak(self):
        print("hau!")

# Klasa nie wywiedziona z Pet.
class Person:
    """Klasa dla osób."""

    def speak(self):
        print("witam!")

    def drive(self):
        print("piii!")

# Zwykła funkcja, a nie metoda.
def command(pet):
    pet.speak()

pets = [Cat(), Dog(), Person()]   # działają konstruktory klas

# Przykład polimorfizmu Pythona.
# Funkcja oczekuje określonego interfejsu (metody 'speak'),
# a nie określonego typu argumentu.
for pet in pets:
    command(pet)