Python 类继承与多态

深入理解继承、super()、方法重写 · 难度：高级 · +15XP

Python 类继承与多态

继承是面向对象编程的核心特性之一，它允许一个类（子类）获得另一个类（父类）的属性和方法。通过继承，我们可以实现代码复用，构建清晰的类层次结构。Python 支持单继承、多继承以及方法重写。

单继承基础

# 父类 (基类)
class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def speak(self):
        return f"{self.name} 发出声音"
    def eat(self):
        return f"{self.name} 正在吃东西"
# 子类 (派生类) 继承 Animal
class Dog(Animal):
    def speak(self):  # 方法重写
        return f"{self.name} 汪汪叫！"
    def fetch(self):  # 新增方法
        return f"{self.name} 正在接飞盘！"
# 使用
dog = Dog('旺财')
print(dog.speak())    # 旺财 汪汪叫！(调用重写的方法)
print(dog.eat())      # 旺财 正在吃东西 (继承的方法)
print(dog.fetch())    # 旺财 正在接飞盘！(新增的方法)

super() 的使用

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        self.species = '人类'
class Student(Person):
    def __init__(self, name, age, student_id):
        super().__init__(name, age)  # 调用父类的 __init__
        self.student_id = student_id
    def info(self):
        return f"{self.name}, {self.age}岁, 学号: {self.student_id}"
stu = Student('小明', 20, '2024001')
print(stu.info())   # 小明, 20岁, 学号: 2024001
print(stu.species)  # 人类 (继承自父类)

多重继承

class Flyable:
    def fly(self):
        return "可以飞行"
class Swimmable:
    def swim(self):
        return "可以游泳"
class Duck(Flyable, Swimmable):
    def quack(self):
        return "嘎嘎叫！"
duck = Duck()
print(duck.fly())   # 可以飞行
print(duck.swim())  # 可以游泳
print(duck.quack()) # 嘎嘎叫！

多态

多态意味着不同的类可以实现相同名称的方法，调用时根据对象的实际类型执行不同的行为：

class Cat:
    def sound(self):
        return "喵喵"
class Dog:
    def sound(self):
        return "汪汪"
class Cow:
    def sound(self):
        return "哞哞"
# 多态调用
def animal_sound(animal):
    print(animal.sound())
animals = [Cat(), Dog(), Cow()]
for a in animals:
    animal_sound(a)  # 分别输出: 喵喵 汪汪 哞哞

方法解析顺序（MRO）

Python 使用 C3 线性化算法来确定多重继承时方法的查找顺序：

class A: pass
class B(A): pass
class C(A): pass
class D(B, C): pass
print(D.__mro__)
# (D, B, C, A, object)

继承相关函数速查表

函数	说明
isinstance(obj, Class)	检查 obj 是否为 Class 的实例
issubclass(Child, Parent)	检查 Child 是否为 Parent 的子类
super()	返回父类的代理对象
__mro__	查看方法解析顺序
__bases__	查看直接父类