Python面向对象编程进阶：继承与多态

# 1. 面向对象编程回顾

### 1.1 面向对象编程概述

面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种编程范式，它将现实世界中的事物抽象成一种称为对象的概念，并通过对象之间的交互来完成程序的设计和开发。在面向对象编程中，对象是一种封装了数据和行为的实体，它有自己的状态（属性）和行为（方法）。

面向对象编程具有以下特点：

- 封装性（Encapsulation）：将数据和方法封装在对象中，向外部提供有限的访问方式。对象内部的实现细节对外部是隐藏的，只暴露对外接口。
- 继承性（Inheritance）：基于现有类创建新类的过程，新类拥有现有类的属性和方法，并可以添加新的属性和方法。
- 多态性（Polymorphism）：同一种行为具有多种形态，不同的对象可以使用相同的方法，产生不同的行为结果。

### 1.2 Python中的面向对象编程

Python是一门面向对象的编程语言，它完全支持面向对象编程的思想和特性。Python中的一切皆为对象，包括数字、字符串、函数等等。通过定义类和创建对象，我们可以充分利用面向对象编程的优势来设计和实现程序。

使用Python进行面向对象编程时，我们可以定义类（Class）来描述对象的特征和行为，通过创建对象（Instance）来实例化类，并调用对象的方法来完成具体的功能。

### 1.3 类与对象的基本概念

在面向对象编程中，类（Class）是对具有相同属性和方法的对象的抽象描述，类是创建对象的模板。对象（Object）是类的一个实例，它可以具有类定义的属性和方法。

类由属性和方法组成，属性是描述对象特征的数据，方法是描述对象行为的函数。通过访问对象的属性和调用对象的方法，我们可以实现对对象的操作和控制。

在Python中，我们可以通过定义class关键字来创建类，通过在类中定义方法来实现类的行为。通过实例化类，我们可以创建对象并使用对象的属性和方法。

### 示例代码：

# 定义一个Person类
class Person:
    # 初始化方法
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    # 定义一个打印信息的方法
    def print_info(self):
        print(f"Name: {self.name}, Age: {self.age}")
# 创建一个Person对象
person = Person("Alice", 25)

# 调用对象的方法
person.print_info()

代码解析：
- 首先定义了一个Person类，其中包含了`__init__`方法和`print_info`方法。
- `__init__`方法是一个特殊的方法，它会在创建对象时被自动调用，用于对对象进行初始化。
- `print_info`方法用于打印对象的信息，其中通过`self`关键字可以访问对象的属性。
- 创建Person对象时，将参数传递给`__init__`方法进行初始化。
- 调用对象的`print_info`方法输出对象的信息。

输出结果：

Name: Alice, Age: 25

总结：

本章节回顾了面向对象编程的基本概念，包括面向对象编程的概述、Python中的面向对象编程、类与对象的基本概念。通过示例代码，我们展示了Python中如何定义类、创建对象以及调用对象的方法。在下一章节中，我们将介绍继承的概念与语法。

# 2. 继承的概念与语法

继承是面向对象编程中的一个重要概念，它允许一个类从另一个类那里继承属性和方法。在继承中，继承的类被称为子类，被继承的类称为父类或基类。通过继承，子类可以重用父类的代码，并且可以根据需要添加或修改功能。

#### 2.1 什么是继承

继承是一种面向对象编程的重要特性，它以一种层次化的方式组织代码，提供了代码重用和扩展功能的机制。

在继承中，子类可以继承父类的属性和方法，同时还可以添加自己特有的属性和方法。子类可以使用父类的方法，并且可以根据具体的需求对其进行修改和扩展。

继承可以提高代码的重用性和可维护性，减少了代码的重复编写，同时也可以提高代码的扩展性和灵活性。

#### 2.2 Python中的继承语法

Python中使用`class`关键字定义类，使用括号指定父类。子类会继承父类的所有属性和方法。

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

    def greet(self):
        print("Hello, " + self.name)

class ChildClass(ParentClass):
    def __init__(self, name, age):
        super().__init__(name)
        self.age = age

    def greet(self):
        super().greet()
        print("I am " + str(self.age) + " years old")

child = ChildClass("Alice", 10)
child.greet()

上述代码中，`ParentClass`是父类，`ChildClass`是子类。子类`ChildClass`继承了父类`ParentClass`的属性和方法。

在子类中，我们可以通过`super().__init__(name)`来调用父类的构造函数，以便初始化父类的属性。同时，子类还可以使用`super().greet()`来调用父类的方法，并在此基础上进行扩展。

#### 2.3 单继承与多继承的区别

在继承中，一个子类可以继承自一个或多个父类，分别称为单继承和多继承。

- 单继承：一个子类只能继承一个父类。在Python中，一个类只能指定一个父类。

- 多继承：一个子类可以继承多个父类。在Python中，可以通过在类定义中指定多个父类来实现多继承。

同时，需要注意的是，在多继承中，如果多个父类中有同名的方法或属性，子类在调用时会按照一定的顺序进行查找与调用。这个顺序被称为方法解析顺序（Method Resolution Order，简称MRO）。可以使用`__mro__`属性来查看方法解析顺序。

class ParentClass1:
    def greet(self):
        print("Hello from ParentClass1")

class ParentClass2:
    def greet(self):
        print("Hello from ParentClass2")

class ChildClass(ParentClass1, ParentClass2):
    pass

child = ChildClass()
child.greet()
print(ChildClass.__mro__)

上述代码中，`ChildClass`继承了`ParentClass1`和`ParentClass2`，并且两个父类都有一个名为`greet`的方法。在调用`child.