М97 Изучаем Python: программирование игр, визуализация данных, веб-приложения
жүктеу/скачать 6,19 Mb. Pdf көрінісі
|
Изучаем Python
Глава 9 • Классы ко всем атрибутам класса-родителя. Имя super происходит из распространенной терминологии: класс-родитель называется суперклассом , а класс-потомок — под- классом . Чтобы проверить, правильно ли сработало наследование, попробуем создать элек- тромобиль с такой же информацией, которая передается при создании обычного экземпляра Car . В точке мы создаем экземпляр класса ElectricCar и сохраняем его в my_tesla . Эта строка вызывает метод __init__() , определенный в ElectricCar , который, в свою очередь, приказывает Python вызвать метод __init__() , определен- ный в классе-родителе Car . При вызове передаются аргументы 'tesla' , 'model s' и 2019 . Кроме __init__() , класс еще не содержит никаких атрибутов или методов, специ- фических для электромобилей. Пока мы просто убеждаемся в том, что класс электромобиля содержит все поведение, присущее классу автомобиля: 2019 Tesla Model S Экземпляр ElectricCar работает так же, как экземпляр Car ; можно переходить к определению атрибутов и методов, специфических для электромобилей. Определение атрибутов и методов класса-потомка После создания класса-потомка, наследующего от класса-родителя, можно пере- ходить к добавлению новых атрибутов и методов, необходимых для того, чтобы потомок отличался от родителя. Добавим атрибут, специфический для электромобилей (например, мощность аккумуляторa), и метод для вывода информации об этом атрибуте: class Car(): ... class ElectricCar(Car): """Представляет аспекты машины, специфические для электромобилей.""" def __init__(self, make, model, year): """ Инициализирует атрибуты класса-родителя. Затем инициализирует атрибуты, специфические для электромобиля. """ super().__init__(make, model, year) ❶ self.battery_size = 75 ❷ def describe_battery(self): """Выводит информацию о мощности аккумулятора.""" print(f"This car has a {self.battery_size}-kWh battery.") my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2019) print(my_tesla.get_descriptive_name()) my_tesla.describe_battery() Наследование 183 В точке добавляется новый атрибут self.battery_size , которому присваивается исходное значение — скажем, 75. Этот атрибут будет присутствовать во всех экзем- плярах, созданных на основе класса ElectricCar (но не во всяком экземпляре Car ). Также добавляется метод с именем describe_battery() , который выводит инфор- мацию об аккумуляторе в точке . При вызове этого метода выводится описание, которое явно относится только к электромобилям: 2019 Tesla Model S This car has a 75-kWh battery. Возможности специализации класса ElectricCar беспредельны. Вы можете до- бавить сколько угодно атрибутов и методов, чтобы моделировать электромобиль с любой нужной точностью. Атрибуты или методы, которые могут принадлежать любой машине (а не только электромобилю), должны добавляться в класс Car вместо ElectricCar . Тогда эта информация будет доступна всем пользователям класса Car , а класс ElectricCar будет содержать только код информации и пове- дения, специфических для электромобилей. Переопределение методов класса-родителя Любой метод родительского класса, который в моделируемой ситуации делает не то, что нужно, можно переопределить. Для этого в классе-потомке определяется метод с тем же именем, что и у метода класса-родителя. Python игнорирует метод родителя и обращает внимание только на метод, определенный в потомке. Допустим, в классе Car имеется метод fill_gas_tank() . Для электромобилей за- правка бензином бессмысленна, поэтому этот метод логично переопределить. На- пример, это можно сделать так: class ElectricCar(Car): ... def fill_gas_tank(self): """У электромобилей нет бензобака.""" print("This car doesn't need a gas tank!") И если кто-то попытается вызвать метод fill_gas_tank() для электромобиля, Python проигнорирует метод fill_gas_tank() класса Car и выполнит вместо него этот код. С применением наследования потомок сохраняет те аспекты родителя, которые вам нужны, и переопределяет все ненужное. Экземпляры как атрибуты При моделировании явлений реального мира в программах классы нередко до- полняются все большим количеством подробностей. Списки атрибутов и мето- дов растут, и через какое-то время файлы становятся длинными и громоздкими. В такой ситуации часть одного класса нередко можно записать в виде отдельного 184 Глава 9 • Классы класса. Большой код разбивается на меньшие классы, которые работают во взаи- модействии друг с другом. Например, при дальнейшей доработке класса ElectricCar может оказаться, что в нем появилось слишком много атрибутов и методов, относящихся к аккумулято- ру. В таком случае можно остановиться и переместить все эти атрибуты и методы в отдельный класс с именем Battery . Затем экземпляр Battery становится атрибу- том класса ElectricCar : class Car(): ... ❶ class Battery(): """Простая модель аккумулятора электромобиля.""" ❷ def __init__(self, battery_size=75): """Инициализирует атрибуты аккумулятора.""" self.battery_size = battery_size ❸ def describe_battery(self): """Выводит информацию о мощности аккумулятора.""" print(f"This car has a {self.battery_size}-kWh battery.") class ElectricCar(Car): """Представляет аспекты машины, специфические для электромобилей.""" def __init__(self, make, model, year): """ Инициализирует атрибуты класса-родителя. Затем инициализирует атрибуты, специфические для электромобиля. """ super().__init__(make, model, year) ❹ self.battery = Battery() my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2019) print(my_tesla.get_descriptive_name()) my_tesla.battery.describe_battery() В точке определяется новый класс с именем Battery , который не наследует ни один из других классов. Метод __init__() в точке получает один параметр battery_size , кроме self . Если значение не предоставлено, этот необязательный параметр задает battery_size значение 75. Метод describe_battery() также пере- мещен в этот класс . Затем в класс ElectricCar добавляется атрибут с именем self.battery . Эта стро- ка приказывает Python создать новый экземпляр Battery (со значением battery_ size по умолчанию, равным 75, потому что значение не задано) и сохранить его в атрибуте self.battery . Это будет происходить при каждом вызове __init__() ; теперь любой экземпляр ElectricCar будет иметь автоматически создаваемый экземпляр Battery . Наследование 185 Программа создает экземпляр электромобиля и сохраняет его в переменной my_ tesla . Когда потребуется вывести описание аккумулятора, необходимо обратиться к атрибуту battery : my_tesla.battery.describe_battery() Эта строка приказывает Python обратиться к экземпляру my_tesla , найти его атрибут battery и вызвать метод describe_battery() , связанный с экземпляром Battery из атрибута. Результат выглядит так же, как и в предыдущей версии: 2019 Tesla Model S This car has a 75-kWh battery. Казалось бы, новый вариант требует большой дополнительной работы, но теперь аккумулятор можно моделировать с любой степенью детализации без загромож- дения класса ElectricCar . Добавим в Battery еще один метод, который выводит запас хода на основании мощности аккумулятора: class Car(): ... class Battery(): ... ❶ def get_range(self): """Выводит приблизительный запас хода для аккумулятора.""" if self.battery_size == 75: range = 260 elif self.battery_size == 100: range = 315 print(f"This car can go about {range} miles on a full charge.") class ElectricCar(Car): ... my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2019) print(my_tesla.get_descriptive_name()) my_tesla.battery.describe_battery() ❷ my_tesla.battery.get_range() Новый метод get_range() в точке проводит простой анализ. Если мощность равна 75, то get_range() устанавливает запас хода 260 миль, а при мощности 100 кВт/ч запас хода равен 315 милям. Затем программа выводит это значение. Когда вы захотите использовать этот метод, его придется вызывать через атрибут battery в точке . Результат сообщает запас хода машины в зависимости от мощности аккумуля- тора: |