瞭解繼承目的 認識鴨子定型 重新定義方法 認識 object 建立、尋找文件資源 泛型入門

2. 6. 類別的繼承
• 學習目標
– 瞭解繼承目的
– 認識鴨子定型
– 重新定義方法
– 認識 object
– 建立、尋找文件資源
– 泛型入門
2

3. 繼承共同行為
3

4. 4

5. • 重複在程式設計上，就是不好的訊號
5

6. 6

7. 鴨子定型
7

8. • 動態定型語言界流行的鴨子定型
– 如果它走路像個鴨子，游泳像個鴨子，叫聲像
個鴨子，那它就是鴨子。
• 思考物件的行為，而不是物件的種類
• 具有比較高的通用性
8

9. 重新定義方法
• 在多數的情況下，檢查型態而給予不同的
流程行為，對於程式的維護性有著不良的
影響，應該避免：
9

10. • 在繼承後若打算基於父類別的方法實作來
重新定義某個方法，可以使用 super() 來
呼叫父類別方法：
10

11. 11

12. 定義抽象方法
• 如果希望子類別在繼承之後，一定要實作
的方法
– 在父類別中指定 metaclass 為 abc 模組的
ABCMeta 類別
– 在指定的方法上標註 abc 模組的
@abstractmethod 來達到需求
12

13. 13

14. • 如上定義就不能使用 Role 來建構物件了，否
則會發生 TypeError
• 若類別繼承了 Role 類別，沒有實作fight()
方法，在實例化時也會發生 TypeError：
14

15. 初識 object 與 super()
• 若沒有指定父類別，那麼就是繼承 object
類別
15

16. • 若沒有定義的方法，某些場合下必須呼叫
時，就會看看父類別中是否有定義
• 如果定義了自己的方法，那麼就會以你定
義的為主，不會主動呼叫父類別的方法
16

17. 17

18. 18

19. Rich comparison 方法
• object 類別定義了__lt__()、
__le__()、__eq__()、__ne__()、
__gt__()、__ge__()
• 定義了物件之間使用<、<=、==、!=、>、
>=等比較時，應該要有的比較結果
19

20. • 想要能使用==來比較兩個物件是否相等，
必須定義 __eq__() 方法
• __ne__() 預設會呼叫 __eq__() 並反
相其結果
• object 定義的 __eq__() 方法，預設
是使用 is 來比較兩個物件
20

21. 21

22. • 實作 __eq__() 時通常也會實作
__hash__()
• __lt__() 與 __gt__() 互補，而
__le__() 與 __ge__() 互補
• 基本上只要定義 __gt__()、__ge__()
就可以
22

23. 23

24. • 真的需要定義這整組方法的行為，可以使
用 functools.total_ordering
24

25. 使用 enum 列舉
• 透過 dict 列舉：
25

26. • 透過類別列舉：
26

27. • 從 Python 3.4 開始新增了 enum 模組
27

28. • 列舉物件上具有 name 與 value，可用來
取得列舉名稱與列舉值
• 也可以使用 [] 指定列舉名稱取得列舉物件。
28

29. • 可以使用 for in 來迭代列舉：
• 繼承 Enum 或 IntEnum 類別定義列舉時，列
舉名稱不得重複，然而，列舉值可以重複。
29

30. 30

31. • 如果想要在列舉時值不得重複，可以在類
別上加註 enum 模組的 @unique
31

32. 多重繼承
• 可以進行多重繼承，也就是一次繼承兩個
父類別的程式碼定義
• 父類別之間使用逗號作為區隔
32

33. 33

34. • 如果繼承時多個父類別中有相同的方法名
稱，就要注意搜尋的順序
• 基本上是從子類別開始尋找名稱，接著是
同階層父類別由左至右搜尋，再至更上層
• 同一階層父類別由左至右搜尋，直到達到
頂層為止
34

35. 35

36. • 一個子類別在尋找指定的屬性或方法名稱
時，會依據類別的 __mro__ 屬性的
tuple 中元素順序尋找
• MRO 全名是 Method Resolution Order，
• 如果想要知道直接父類別的話，則可以透
過類別的__bases__來得知
36

37. 37

38. • __mro__ 是唯讀屬性
• 改變 __bases__ 來改變直接父類別，從而
使得 __mro__ 的內容也跟著變動
38

39. • 如果定義類別時，python 直譯器無法生成
__mro__，會引發 TypeError
39

40. • 子類別繼承兩個父類別的順序，會決定抽
象方法是否得到實作
• 判定一個抽象方法是否有實作，也是依照
__mro__中類別的順序
40

41. 41

42. 建立 ABC
• 多重繼承的能力，通常建議只用來繼承
ABC，也就是抽象基礎類別
• 一個抽象基礎類別，不會定義屬性，也不
會有 __init__() 定義
42

43. • 來考慮一個 Ball 類別
43

44. 44

45. 45

46. 使用final
• Python 3.8以後，如果想限定某類別在繼
承體系中是最後一個
46

47. • 定義方法時也可以使用final裝飾器，表
示最後一次定義該方法
47

48. 探討 super()
• 無引數 super()呼叫，是
super(__class__, <first
argument>) 的簡便方法
• 在一個綁定方法中，就相當於使用
super(__class__, self)
• 在 @classmethod 標註的方法中，就相
當於呼叫super(__class__, clz)。
48

49. 49

50. 50

51. • 呼叫 super(type, obj) 時，會使用
obj 的類別之 __mro__ 清單
• 從指定的 type 之下個類別開始查找，看
看是否有指定的方法
– 若有的話，將 obj 當作是呼叫方法的首引數
51

52. 52

53. • 呼叫 super(type, type2) 時，會使
用 type2 的 __mro__ 清單
• 從指定的 type 之下個類別開始查找，看
看是否有指定的方法，若有的話，將
type2 當作是呼叫方法的第一個引數
53

54. 54

55. • @staticmethod 標註的方法呢？
55

56. DocStrings
• 標準程式庫原始碼本身就附有文件
56

57. • 想為自訂函式定義 DocStrings：
• 在函式、類別或模組定義的一開頭，使用
''' 包括起來的多行字串，會成為函式、
類別或模組的 __doc__ 屬性值
57

58. 58

59. • 慣例上，單行的 DocStrings 會是在一行中
使用 ''' 左右含括起來
• 函式或方法中的 DocStrings 若是多行字串，
''' 緊接的第一行，會是函式的簡短描述
• 之後空一行後，才是參數或其他相關說明，
最後換一行並縮排結束
59

60. 60

61. • 如果是類別或模組的多行 DocStrings，會
是在 ''' 後馬上換行，以相同層次縮排
61

62. 62

63. • 如果想針對套件來撰寫 DocStrings
63

64. 64

65. 65

66. 查詢官方文件
66

67. 67

68. 68

69. 泛型入門
• 若開始考慮到4.3.4中的一些因素，或者其
他工程上的考量，而開始使用型態提示，
後續也許就會開始考慮泛型
69

70. • 希望其他開發者呼叫 first() 時只傳入
list
• 異質型態？
• 定義佔位型態 T：
70

71. • 想限制 T 實際的型態都只能是 int，或者
都是 str：
71

72. 定義泛型類別
• 可以放置的水果種類沒有限制
72

73. • 定義泛型類別
73

74. • 在定義泛型類別時，可以使用的型態佔位
名稱，並不限於一個
74

75. • 如果在使用時不指定佔位型態 T 實際之型
態，會使用 typing 模組的 Any 型態，而
不是 object
• 前者可以支援鴨子定型，後者就真的限定
為 object
error: "object" has no attribute "upper"
75