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9.3.2 Python 2.7 中的继承

在Python 2.7中，继承语法稍有不同，ElectricCar类的定义类似于下面这样：

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--

函数super()需要两个实参：子类名和对象self。为帮助Python将父类和子类关联起来，这些实参必不可少。另外，在Python 2.7中使用继承时，务必在定义父类时在括号内指定object。

9.3.3 给子类定义属性和方法

让一个类继承另一个类后，可添加区分子类和父类所需的新属性和方法。

下面来添加一个电动汽车特有的属性（电瓶），以及一个描述该属性的方法。我们将存储电瓶容量，并编写一个打印电瓶描述的方法：

class Car():
 --snip--
class ElectricCar(Car):
 """Represent aspects of a car, specific to electric vehicles."""
 def __init__(self, make, model, year):
 """
电动汽车的独特之处
初始化父类的属性，再初始化电动汽车特有的属性
 """
 super().__init__(make, model, year)
1 self.battery_size = 70
2 def describe_battery(self):
 """打印一条描述电瓶容量的消息"""
 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处，我们添加了新属性self.battery_size，并设置其初始值（如70）。根据ElectricCar 类创建的所有实例都将包含这个属性，但所有Car实例都不包含它。在2处，我们还添加了一个名为describe_battery()的方法，它打印有关电瓶的信息。我们调用这个方法时，将看到一条电动汽车特有的描述：

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

对于ElectricCar类的特殊化程度没有任何限制
def ElectricCar(Car):
 --snip--
 def fill_gas_tank():
 """电动汽车没有油箱"""
 print("This car doesn't need a gas tank!")
。模拟电动汽车时，你可以根据所需的准确程度添加任意数量的属性和方法。如果一个属性或方法是任何汽车都有的，而不是电动汽车特有的，就应将其加入到Car类而不是ElectricCar类中。这样，使用Car类的人将获得相应的功能，而 ElectricCar类只包含处理电动汽车特有属性和行为的代码。

9.3.4 重写父类的方法

对于父类的方法，只要它不符合子类模拟的实物的行为，都可对其进行重写。为此，可在子类中定义一个这样的方法，即它与要重写的父类方法同名。这样，Python将不会考虑这个父类方法，而只关注你在子类中定义的相应方法。

假设Car类有一个名为fill_gas_tank()的方法，它对全电动汽车来说毫无意义，因此你可能想重写它。下面演示了一种重写方式：

def ElectricCar(Car):
 --snip--
 def fill_gas_tank():
 """电动汽车没有油箱"""
 print("This car doesn't need a gas tank!")

现在，如果有人对电动汽车调用方法fill_gas_tank()，Python将忽略Car类中的方法 fill_gas_tank()，转而运行上述代码。使用继承时，可让子类保留从父类那里继承而来的精华，并剔除不需要的糟粕。

9.3.5 将实例用作属性

使用代码模拟实物时，你可能会发现自己给类添加的细节越来越多：属性和方法清单以及文件都越来越长。在这种情况下，可能需要将类的一部分作为一个独立的类提取出来。你可以将大型类拆分成多个协同工作的小类。

例如，不断给ElectricCar类添加细节时，我们可能会发现其中包含很多专门针对汽车电瓶的属性和方法。在这种情况下，我们可将这些属性和方法提取出来，放到另一个名为Battery的类中，并将一个Battery实例用作ElectricCar类的一个属性：

class Car():
 --snip--
1 class Battery():
 """一次模拟电动汽车电瓶的简单尝试"""
2 def __init__(self, battery_size=70):
 """初始化电瓶的属性"""
 self.battery_size = battery_size
3 def describe_battery(self):
 """打印一条描述电瓶容量的消息"""
 print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-kWh battery.")
class ElectricCar(Car):
 """电动汽车的独特之处"""
 def __init__(self, make, model, year):
 """
初始化父类的属性，再初始化电动汽车特有的属性
 """
 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处，我们定义了一个名为Battery的新类，它没有继承任何类。2处的方法__init__()除 self外，还有另一个形参battery_size。这个形参是可选的：如果没有给它提供值，电瓶容量将被设置为70。方法describe_battery()也移到了这个类中（见3）。

在ElectricCar类中，我们添加了一个名为self.battery的属性（见4）。这行代码让Python 创建一个新的Battery实例（由于没有指定尺寸，因此为默认值70），并将该实例存储在属性 self.battery中。每当方法__init__()被调用时，都将执行该操作；因此现在每个ElectricCar实例都包含一个自动创建的Battery实例。

我们创建一辆电动汽车，并将其存储在变量my_tesla中。要描述电瓶时，需要使用电动汽车的属性battery：

my_tesla.battery.describe_battery()

这行代码让Python在实例my_tesla中查找属性battery，并对存储在该属性中的Battery实例调用方法describe_battery()。输出与我们前面看到的相同：

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

这看似做了很多额外的工作，但现在我们想多详细地描述电瓶都可以，且不会导致ElectricCar 类混乱不堪。下面再给Battery类添加一个方法，它根据电瓶容量报告汽车的续航里程：

class Car():
 --snip--
class Battery():
 --snip--
1 def get_range(self):
 """打印一条消息，指出电瓶的续航里程"""
 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 处新增的方法get_range()做了一些简单的分析：如果电瓶的容量为70kWh，它就将续航里程设置为240英里；如果容量为85kWh，就将续航里程设置为270英里，然后报告这个值。为使用这个方法，我们也通过汽车的属性battery来调用它（见2）。输出指出了汽车的续航里程（这取决于电瓶的容量）：

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 模拟实物

模拟较复杂的物件（如电动汽车）时，需要解决一些有趣的问题。续航里程是电瓶的属性还是汽车的属性呢？如果我们只需描述一辆汽车，那么将方法get_range()放在Battery类中也许是合适的；但如果要描述一家汽车制造商的整个产品线，也许应该将方法get_range()移到ElectricCar 类中。在这种情况下，get_range()依然根据电瓶容量来确定续航里程，但报告的是一款汽车的续航里程。我们也可以这样做：将方法get_range()还留在Battery类中，但向它传递一个参数，如 car_model；在这种情况下，方法get_range()将根据电瓶容量和汽车型号报告续航里程。

这让你进入了程序员的另一个境界：解决上述问题时，你从较高的逻辑层面（而不是语法层面）考虑；你考虑的不是Python，而是如何使用代码来表示实物。到达这种境界后，你经常会发现，现实世界的建模方法并没有对错之分。有些方法的效率更高，但要找出效率最高的表示法，需要经过一定的实践。只要代码像你希望的那样运行，就说明你做得很好！即便你发现自己不得不多次尝试使用不同的方法来重写类，也不必气馁；要编写出高效、准确的代码，都得经过这样的过程。

9.4 导入类

随着你不断地给类添加功能，文件可能变得很长，即便你妥善地使用了继承亦如此。为遵循 Python的总体理念，应让文件尽可能整洁。为在这方面提供帮助，Python允许你将类存储在模块中，然后在主程序中导入所需的模块。

9.4.1 导入单个类

下面来创建一个只包含Car类的模块。这让我们面临一个微妙的命名问题：在本章中，已经有一个名为car.py的文件，但这个模块也应命名为car.py，因为它包含表示汽车的代码。我们将这样解决这个命名问题：将Car类存储在一个名为car.py的模块中，该模块将覆盖前面使用的文件car.py。从现在开始，使用该模块的程序都必须使用更具体的文件名，如my_car.py。下面是模块 car.py，其中只包含Car类的代码：

car.py

1 """一个可用于表示汽车的类"""
class Car():
 """一次模拟汽车的简单尝试"""
 def __init__(self, make, model, year):
 """初始化描述汽车的属性"""
 self.make = make
 self.model = model
 self.year = year
 self.odometer_reading = 0
 def get_descriptive_name(self):
 """返回整洁的描述性名称"""
 long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model
 return long_name.title()
 def read_odometer(self):
 """打印一条消息，指出汽车的里程"""
 print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")
 def update_odometer(self, mileage):
 """
将里程表读数设置为指定的值
拒绝将里程表往回拨
 """
 if mileage >= self.odometer_reading:
 self.odometer_reading = mileage
 else:
 print("You can't roll back an odometer!")
 def increment_odometer(self, miles):
 """将里程表读数增加指定的量"""
 self.odometer_reading += miles

在处，我们包含了一个模块级文档字符串，对该模块的内容做了简要的描述。你应为自己创建的每个模块都编写文档字符串。下面来创建另一个文件——my_car.py，在其中导入Car类并创建其实例：

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处的import语句让Python打开模块car，并导入其中的Car类。这样我们就可以使用Car类了，就像它是在这个文件中定义的一样。输出与我们在前面看到的一样：

2016 Audi A4
This car has 23 miles on it.

导入类是一种有效的编程方式。如果在这个程序中包含了整个Car类，它该有多长呀！通过将这个类移到一个模块中，并导入该模块，你依然可以使用其所有功能，但主程序文件变得整洁而易于阅读了。这还能让你将大部分逻辑存储在独立的文件中；确定类像你希望的那样工作后，你就可以不管这些文件，而专注于主程序的高级逻辑了。

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