[Python基礎]類別繼承(Inheritance)

[Python基礎]淺談類別

先前淺談了類別的用法，這次要在來研究一下類別繼承的概念。

延續蛋糕的案例的概念，同樣為食物，所以可以由食物當作父類別來延伸，蛋糕則是食物的子類別，若同樣為食物一定有相同的方法(函式)是固定的跟名字(屬性)，可以讓子類別(蛋糕)來繼承沿用，然後也有其他子類別也可以繼承這些方法跟名字，例如麵食或麵包。

我們畫一張圖，來理理這之間的關係，先有個草圖的概念，我們在用後面的程式範例來解說。

類別繼承圖

程式範例

同樣都繼承了，屬性self.name = name，方法describe，只是子類別可以改寫其方法跟屬性。

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

    def describe(self):
        return f"這是一個{self.name}."

class Bread(Food):
    def __init__(self, name, bread_type):
        super().__init__(name)
        self.bread_type = bread_type

    def describe(self):
        return f"這是一個 {self.name} 屬於 {self.bread_type} 類型."

class Cake(Food):
    def __init__(self, name, flavor):
        super().__init__(name)
        self.flavor = flavor

    def describe(self):
        return f"這是一個 {self.name} 口味是 {self.flavor} 口味."

class Noodle(Food):
    def __init__(self, name, noodle_type):
        super().__init__(name)
        self.noodle_type = noodle_type

    def describe(self):
        return f"這是一個 {self.name} 口味是 {self.noodle_type} 麵食."
    
Wheat_bread = Bread("麵包", "全麥")
Chocolate_cake = Cake("蛋糕", "巧克力")
Ramen_noodle = Noodle("麵食", "拉麵")

print(Wheat_bread.describe())  # 這是一個 麵包 屬於 全麥 類型.
print(Chocolate_cake.describe())   # 這是一個 蛋糕 口味是 巧克力 口味.
print(Ramen_noodle.describe()) # 這是一個 麵食 口味是 拉麵 麵食.

這樣以上的範例，看不出來繼承有什麼優點，好像也沒少打幾行程式碼，讓我們試著擴展這個例子，以更明顯地展示類別繼承的一些優勢。

我們先來考慮以下情境：每種食物都有價格，並且可以進行烹飪。我們將引入新的概念來處理這些方面。

在父類別新增self.price = price這個屬性及cook這個方法，讓子類別繼承使用。

class Food:
    def __init__(self, name, price):
        self.name = name
        self.price = price

    def describe(self):
        return f"這是一個{self.name}."
    
    def cook(self):
        return f"正在烹飪 {self.name}."

class Bread(Food):
    def __init__(self, name, bread_type,price):
        super().__init__(name,price)
        self.bread_type = bread_type

    def describe(self):
        return f"這是一個 {self.name} 屬於 {self.bread_type} 類型."

class Cake(Food):
    def __init__(self, name, flavor,price):
        super().__init__(name, price)
        self.flavor = flavor

    def describe(self):
        return f"這是一個 {self.name} 口味是 {self.flavor} 口味."

class Noodle(Food):
    def __init__(self, name, noodle_type,price):
        super().__init__(name,price)
        self.noodle_type = noodle_type

    def describe(self):
        return f"這是一個 {self.name} 口味是 {self.noodle_type} 麵食."
    
Wheat_bread = Bread("麵包", "全麥", 50)
Chocolate_cake = Cake("蛋糕", "巧克力", 100)
Ramen_noodle = Noodle("麵食", "拉麵", 150)

print(Wheat_bread.describe())  # 這是一個 麵包 屬於 全麥 類型.
print(Chocolate_cake.describe())   # 這是一個 蛋糕 口味是 巧克力 口味.
print(Ramen_noodle.describe()) # 這是一個 麵食 口味是 拉麵 麵食.

print(Wheat_bread.cook()) #正在烹飪 麵包.
print(Chocolate_cake.cook())#正在烹飪 蛋糕.
print(Ramen_noodle.cook())#正在烹飪 麵食.

這樣，透過繼承，我們可以更容易地管理不同食物的共享特徵(共享方法)，同時保持結構的清晰性。在真實的應用中，這種設計有助於代碼的擴展和維護。

總結

繼承是物件導向程式設計（OOP）中的核心概念之一，重點：

1. 基本概念：
2. • 繼承允許一個類別子類別）從另一個類別（父類別）繼承屬性和方法。
   • 父類別是被繼承的類別，子類別是進行繼承的類別。
2. 類別層次結構：
3. • 通過繼承，可以建立一個類別的層次結構，形成父子關係。
3. 程式碼重用：
4. • 子類別可以繼承父類別的屬性和方法，實現程式碼重用。
4. 覆寫和擴展：
5. • 子類別可以覆寫父類別中的方法，提供自己的實現。
   • 子類別還可以擴展父類別的方法，增加額外的功能。
5. 清晰結構：
6. • 繼承有助於組織代碼結構，形成清晰的層次結構，使代碼更易於理解和維護。

一天多了解一點，持續精進就會讓自己更強