9.3.2 Python 2.7 中的繼承

在Python 2.7中，繼承語法稍有不同，ElectricCar類的定義類似于下面這樣：

class Car(object):
 def __init__(self, make, model, year):
 --snip--
class ElectricCar(Car):
 def __init__(self, make, model, year):
 super(ElectricCar, self).__init__(make, model, year)
 --snip-- 

函數(shù)super()需要兩個實參：子類名和對象self。為幫助Python將父類和子類關(guān)聯(lián)起來，這些 實參必不可少。另外，在Python 2.7中使用繼承時，務(wù)必在定義父類時在括號內(nèi)指定object。

9.3.3 給子類定義屬性和方法

讓一個類繼承另一個類后，可添加區(qū)分子類和父類所需的新屬性和方法。

下面來添加一個電動汽車特有的屬性（電瓶），以及一個描述該屬性的方法。我們將存儲電 瓶容量，并編寫一個打印電瓶描述的方法：

class Car():
 --snip--
class ElectricCar(Car):
 """Represent aspects of a car, specific to electric vehicles."""
 def __init__(self, make, model, year):
 """
電動汽車的獨特之處
初始化父類的屬性，再初始化電動汽車特有的屬性
 """
 super().__init__(make, model, year)
1 self.battery_size = 70
2 def describe_battery(self):
 """打印一條描述電瓶容量的消息"""
 print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-kWh battery.")
my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.describe_battery()

在1處，我們添加了新屬性self.battery_size，并設(shè)置其初始值（如70）。根據(jù)ElectricCar 類 創(chuàng)建的所有實例都將包含這個屬性，但所有Car實例都不包含它。在2處，我們還添加了一個名 為describe_battery()的方法，它打印有關(guān)電瓶的信息。我們調(diào)用這個方法時，將看到一條電動 汽車特有的描述：

2016 Tesla Model S
This car has a 70-kWh battery.

對于ElectricCar類的特殊化程度沒有任何限制

def ElectricCar(Car):
 --snip--
 def fill_gas_tank():
 """電動汽車沒有油箱"""
 print("This car doesn't need a gas tank!")

。模擬電動汽車時，你可以根據(jù)所需的準確 程度添加任意數(shù)量的屬性和方法。如果一個屬性或方法是任何汽車都有的，而不是電動汽車特有 的，就應(yīng)將其加入到Car類而不是ElectricCar類中。這樣，使用Car類的人將獲得相應(yīng)的功能，而 ElectricCar類只包含處理電動汽車特有屬性和行為的代碼。

9.3.4 重寫父類的方法

對于父類的方法，只要它不符合子類模擬的實物的行為，都可對其進行重寫。為此，可在子 類中定義一個這樣的方法，即它與要重寫的父類方法同名。這樣，Python將不會考慮這個父類方 法，而只關(guān)注你在子類中定義的相應(yīng)方法。

假設(shè)Car類有一個名為fill_gas_tank()的方法，它對全電動汽車來說毫無意義，因此你可能 想重寫它。下面演示了一種重寫方式：

def ElectricCar(Car):
 --snip--
 def fill_gas_tank():
 """電動汽車沒有油箱"""
 print("This car doesn't need a gas tank!")

現(xiàn)在，如果有人對電動汽車調(diào)用方法fill_gas_tank()，Python將忽略Car類中的方法 fill_gas_tank()，轉(zhuǎn)而運行上述代碼。使用繼承時，可讓子類保留從父類那里繼承而來的精華， 并剔除不需要的糟粕。

9.3.5 將實例用作屬性

使用代碼模擬實物時，你可能會發(fā)現(xiàn)自己給類添加的細節(jié)越來越多：屬性和方法清單以及文 件都越來越長。在這種情況下，可能需要將類的一部分作為一個獨立的類提取出來。你可以將大 型類拆分成多個協(xié)同工作的小類。

例如，不斷給ElectricCar類添加細節(jié)時，我們可能會發(fā)現(xiàn)其中包含很多專門針對汽車電瓶 的屬性和方法。在這種情況下，我們可將這些屬性和方法提取出來，放到另一個名為Battery的 類中，并將一個Battery實例用作ElectricCar類的一個屬性：

class Car():
 --snip--
1 class Battery():
 """一次模擬電動汽車電瓶的簡單嘗試"""
2 def __init__(self, battery_size=70):
 """初始化電瓶的屬性"""
 self.battery_size = battery_size
3 def describe_battery(self):
 """打印一條描述電瓶容量的消息"""
 print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-kWh battery.")
class ElectricCar(Car):
 """電動汽車的獨特之處"""
 def __init__(self, make, model, year):
 """
初始化父類的屬性，再初始化電動汽車特有的屬性
 """
 super().__init__(make, model, year)
4 self.battery = Battery()
my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.battery.describe_battery() 

在1處，我們定義了一個名為Battery的新類，它沒有繼承任何類。2處的方法__init__()除 self外，還有另一個形參battery_size。這個形參是可選的：如果沒有給它提供值，電瓶容量將 被設(shè)置為70。方法describe_battery()也移到了這個類中（見3）。

在ElectricCar類中，我們添加了一個名為self.battery的屬性（見4）。這行代碼讓Python 創(chuàng)建一個新的Battery實例（由于沒有指定尺寸，因此為默認值70），并將該實例存儲在屬性 self.battery中。每當方法__init__()被調(diào)用時，都將執(zhí)行該操作；因此現(xiàn)在每個ElectricCar實 例都包含一個自動創(chuàng)建的Battery實例。

我們創(chuàng)建一輛電動汽車，并將其存儲在變量my_tesla中。要描述電瓶時，需要使用電動汽車 的屬性battery：

my_tesla.battery.describe_battery() 

這行代碼讓Python在實例my_tesla中查找屬性battery，并對存儲在該屬性中的Battery實例 調(diào)用方法describe_battery()。 輸出與我們前面看到的相同：

2016 Tesla Model S
This car has a 70-kWh battery. 

這看似做了很多額外的工作，但現(xiàn)在我們想多詳細地描述電瓶都可以，且不會導(dǎo)致ElectricCar 類混亂不堪。下面再給Battery類添加一個方法，它根據(jù)電瓶容量報告汽車的續(xù)航里程：

class Car():
 --snip--
class Battery():
 --snip--
1 def get_range(self):
 """打印一條消息，指出電瓶的續(xù)航里程"""
 if self.battery_size == 70:
 range = 240
 elif self.battery_size == 85:
 range = 270
 message = "This car can go approximately " + str(range)
 message += " miles on a full charge."
 print(message)
class ElectricCar(Car):
 --snip--
my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.battery.describe_battery()
2 my_tesla.battery.get_range()

1 處新增的方法get_range()做了一些簡單的分析：如果電瓶的容量為70kWh，它就將續(xù)航里 程設(shè)置為240英里；如果容量為85kWh，就將續(xù)航里程設(shè)置為270英里，然后報告這個值。為使用 這個方法，我們也通過汽車的屬性battery來調(diào)用它（見2）。 輸出指出了汽車的續(xù)航里程（這取決于電瓶的容量）：

2016 Tesla Model S
This car has a 70-kWh battery.
This car can go approximately 240 miles on a full charge. 

9.3.6 模擬實物

模擬較復(fù)雜的物件（如電動汽車）時，需要解決一些有趣的問題。續(xù)航里程是電瓶的屬性還 是汽車的屬性呢？如果我們只需描述一輛汽車，那么將方法get_range()放在Battery類中也許是合 適的；但如果要描述一家汽車制造商的整個產(chǎn)品線，也許應(yīng)該將方法get_range()移到ElectricCar 類中。在這種情況下，get_range()依然根據(jù)電瓶容量來確定續(xù)航里程，但報告的是一款汽車的續(xù) 航里程。我們也可以這樣做：將方法get_range()還留在Battery類中，但向它傳遞一個參數(shù)，如 car_model；在這種情況下，方法get_range()將根據(jù)電瓶容量和汽車型號報告續(xù)航里程。

這讓你進入了程序員的另一個境界：解決上述問題時，你從較高的邏輯層面（而不是語法層 面）考慮；你考慮的不是Python，而是如何使用代碼來表示實物。到達這種境界后，你經(jīng)常會發(fā) 現(xiàn)，現(xiàn)實世界的建模方法并沒有對錯之分。有些方法的效率更高，但要找出效率最高的表示法，需要經(jīng)過一定的實踐。只要代碼像你希望的那樣運行，就說明你做得很好！即便你發(fā)現(xiàn)自己不得 不多次嘗試使用不同的方法來重寫類，也不必氣餒；要編寫出高效、準確的代碼，都得經(jīng)過這樣 的過程。

9.4 導(dǎo)入類

隨著你不斷地給類添加功能，文件可能變得很長，即便你妥善地使用了繼承亦如此。為遵循 Python的總體理念，應(yīng)讓文件盡可能整潔。為在這方面提供幫助，Python允許你將類存儲在模塊 中，然后在主程序中導(dǎo)入所需的模塊。

9.4.1 導(dǎo)入單個類

下面來創(chuàng)建一個只包含Car類的模塊。這讓我們面臨一個微妙的命名問題：在本章中，已經(jīng) 有一個名為car.py的文件，但這個模塊也應(yīng)命名為car.py，因為它包含表示汽車的代碼。我們將這 樣解決這個命名問題：將Car類存儲在一個名為car.py的模塊中，該模塊將覆蓋前面使用的文件car.py。從現(xiàn)在開始，使用該模塊的程序都必須使用更具體的文件名，如my_car.py。下面是模塊 car.py，其中只包含Car類的代碼：

car.py

1 """一個可用于表示汽車的類"""
class Car():
 """一次模擬汽車的簡單嘗試"""
 def __init__(self, make, model, year):
 """初始化描述汽車的屬性"""
 self.make = make
 self.model = model
 self.year = year
 self.odometer_reading = 0
 def get_descriptive_name(self):
 """返回整潔的描述性名稱"""
 long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model
 return long_name.title()
 def read_odometer(self):
 """打印一條消息，指出汽車的里程"""
 print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")
 def update_odometer(self, mileage):
 """
將里程表讀數(shù)設(shè)置為指定的值
拒絕將里程表往回撥
 """
 if mileage >= self.odometer_reading:
 self.odometer_reading = mileage
 else:
 print("You can't roll back an odometer!")
 def increment_odometer(self, miles):
 """將里程表讀數(shù)增加指定的量"""
 self.odometer_reading += miles

在?處，我們包含了一個模塊級文檔字符串，對該模塊的內(nèi)容做了簡要的描述。你應(yīng)為自己 創(chuàng)建的每個模塊都編寫文檔字符串。 下面來創(chuàng)建另一個文件——my_car.py，在其中導(dǎo)入Car類并創(chuàng)建其實例：

my_car.py

1 from car import Car
my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016)
print(my_new_car.get_descriptive_name())
my_new_car.odometer_reading = 23
my_new_car.read_odometer() 

1處的import語句讓Python打開模塊car，并導(dǎo)入其中的Car類。這樣我們就可以使用Car類了， 就像它是在這個文件中定義的一樣。輸出與我們在前面看到的一樣：

2016 Audi A4
This car has 23 miles on it. 

導(dǎo)入類是一種有效的編程方式。如果在這個程序中包含了整個Car類，它該有多長呀！通過 將這個類移到一個模塊中，并導(dǎo)入該模塊，你依然可以使用其所有功能，但主程序文件變得整潔 而易于閱讀了。這還能讓你將大部分邏輯存儲在獨立的文件中；確定類像你希望的那樣工作后， 你就可以不管這些文件，而專注于主程序的高級邏輯了。

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