Question

在我们通过代码了解这些概念的意义之前，对OOP的一般概念再做一些说明。如果你以前从未做过任何面向对象方面的工作，本书一些术语乍看起来可能有点令人困惑。此外，直到你有机会研究程序员如何将这些术语运用于较大系统之前，这些术语的动机也可能难以理解。OOP不仅仅是一门技术，更是一种经验。

属性继承搜索

值得庆幸的是，比起C++或Java等其他语言，Python中OOP的理解和使用都很简单。作为动态类型脚本语言，Python把其他工具中让OOP隐藏的语法杂质和复杂性都去掉了。实际上，Python中大多数OOP的故事，都可简化成这个表达式：

本书一直使用这个表达式读取模块的属性，调用对象的方法等。然而，当我们对class语句产生的对象使用这种方式时，这个表达式会在Python中启动搜索——搜索对象连接的树，来寻找attribute首次出现的对象。当类启用时，上边的Python表达式实际上等于下列自然语言。

找出attribute首次出现的地方，先搜索object，然后是该对象之上的所有类，由下至上，由左至右。

换句话来说，取出属性只是简单地搜索“树”而已。我们称这种搜索程序为继承，因为树中位置较低的对象继承了树中位置较高的对象拥有的属性。当从下至上进行搜索时，连接至树中的对象就是树中所有上层对象所定义的所有属性的集合体，直到树的最顶端。

在Python中实际上就是这样。我们通过代码建立连接对象树，而每次使用object.attribute表达式时，Python确实会在运行期间去“爬树”，来搜索属性。为了更具体的说明，图25-1是这种树的一个例子。

图25-1中，包含了五个对象树，而对象都标识为变量，这些对象全都有相应的属性，可进行搜索。更明确地讲，此树把三个类的对象（椭圆的C1、C2以及C3）和两个实例对象（矩形的I1和I2）连接至继承搜索树。注意：在Python对象模型中，类和通过类产生的实例是两种不同的对象类型。

图　25-1　类树，底端有两个实例（I1和I2），在它上有个类（C1），而顶端有两个超类（C2和C3）。所有这些对象都是命名空间（变量的封装），而继承就是由下至上搜索此树，来寻找属性名称所出现的最低的地方。代码隐含了这种树的形状

类

类是实例工厂。类的属性提供了行为（数据以及函数），所有从类产生的实例都继承该类的属性（例如，通过时薪和小时数计算员工薪水的函数）。

实例

代表程序领域中具体的元素。实例属性记录数据，而每个特定对象的数据都不同（例如，一个员工的社会安全号码）。

就搜索树来看，实例从它的类继承属性，而类是从搜索树中所有比它更上层的类中继承属性。

在图25-1中，我们可以按照椭圆形在树中相对的位置再进一步分类。我们通常把树中位置较高的类称为超类（superclass）（就像C2和C3）。树中位置较低的类则称为子类（就像C1）^[1]。这些术语指的就是相对于树中位置和角色。超类提供了所有子类共享的行为，但是因为搜索是由下而上，子类可能会在树中较低位置重新定义超类的变量名，从而覆盖超类定义的行为。

最后几句话其实就OOP软件定制的关键之处，让我们扩展这个概念。假设我们创建了图25-1的树，然后说：

这个代码会立即启用继承。因为这是一个object.attribute表达式，于是会触发图25-1中对树的搜索：Python会查看I2和其上的对象来搜索属性w。确切地讲，就是以下面这个顺序搜索连接的对象：

找到首个w之后就会停止搜索（但如果找不到w，就发生一个错误）。此例中，直到搜索C3时才会找到w，因为w只出现在了该对象内。也就是说，通过自动搜索，I2.w会解析为C3.w。就OOP术语而言，I2从C3“继承”了属性w。

最后，这两个实例从如下所示。类中继承了四个属性：w、x、y和z。其他属性的引用则会循着树中其他路径进行。如下所示。

·I1.x和I2.x两者都会在C1中找到x并停止搜索，因为C1比C2位置更低。

·I1.y和I2.y两者都会在C1中找到y，因为这里是y唯一出现的地方。

·I1.z和I2.z两者都会在C2中找到z，因为C2比C3更靠左侧。

·I2.name会找到I2中的name，不需要“爬树”。

通过图25-1的树来跟踪这些搜索，从而可以了解Python中继承搜索的工作方式。

前面的列表中的第一项也许是最需要注意的：因为C1在树中较低的地方重新定义了属性x，相当于有效地取代其上C2中的版本。稍后就会知道，这类重新定义就是OOP中软件定制的重点。通过重新定义和取代属性，C1有效地定制了它从超类中所继承的属性。

[1]在其他书籍中，偶尔也会遇到基类（base class）和派生类（derived class）来描述超类和子类。