Python编程实战 - 面向对象与进阶语法 - 继承与多态

一、继承（Inheritance）是什么

继承可以理解为“子类继承父类的特性与行为”，即子类可以使用父类的属性和方法，同时还能在此基础上扩展或重写。

例如，我们定义一个 Animal 类作为父类：

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

    def speak(self):
        print("动物在发出声音")

再定义一个 Dog 类继承 Animal：

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        print(f"{self.name}：汪汪！")

使用时：

dog = Dog("旺财")
dog.speak()

输出结果：

旺财：汪汪！

可以看到，Dog 类继承了 Animal 的属性 name，但重写了 speak() 方法，表现出不同的行为。

二、继承的优势

1. 代码复用：不用重复编写相同逻辑。
2. 结构清晰：通过层次关系组织代码，易于维护。
3. 便于扩展：新增子类即可扩展新功能，而不必修改已有代码（符合“开闭原则”）。

三、调用父类方法

有时候子类希望在保留父类功能的同时增加新的逻辑，可以用 super() 调用父类方法。

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        super().speak()  # 调用父类方法
        print(f"{self.name}：喵喵！")

执行：

cat = Cat("花花")
cat.speak()

输出：

动物在发出声音
花花：喵喵！

四、多态（Polymorphism）是什么

多态意味着“同样的方法调用，可以表现出不同的行为”。

例如，定义多个子类，每个类实现自己的 speak() 方法：

animals = [Dog("小黑"), Cat("小花"), Animal("未知")]
for a in animals:
    a.speak()

输出：

小黑：汪汪！
小花：喵喵！
动物在发出声音

即使我们调用的是同一个方法 speak()，但不同对象展示了不同的结果——这就是多态。

五、Python的动态多态特性

Python 是动态类型语言，不需要像 Java 那样显式声明接口，只要对象实现了所需的方法，就可以被同样地调用。这种特性被称为 “鸭子类型（Duck Typing）”。

“如果它看起来像鸭子，叫起来像鸭子，那它就是鸭子。”

class Duck:
    def speak(self):
        print("嘎嘎！")

class Person:
    def speak(self):
        print("你好，我能模仿鸭子！")

def make_it_speak(obj):
    obj.speak()

make_it_speak(Duck())
make_it_speak(Person())

输出：

嘎嘎！
你好，我能模仿鸭子！

六、总结

继承与多态让代码更具层次与灵活性，是构建大型 Python 程序的重要思想。