Vererbung

Vererbung in der objektorientierten Programmierung das Weitergeben von Eigenschaften (Instanzvariablen und Methoden) von einer Klasse auf eine andere. Mit Vererbung können wir also eine neue Klasse erstellen, die auf einer bestehenden Klasse aufbaut. Die neue Klasse erbt dabei alle Instanzvariablen und Methoden der Superklasse. Das macht es einfacher, Code zu schreiben, wiederzuverwenden und zu organisieren.

Dieses Beispielprogramm erweitert den Code aus dem 👉 vorherigen Beispiel um zwei neue Klassen Tier und Katze.

class Tier:
    def __init__(self, name, fellfarbe):
        self.name = name
        self.fellfarbe = fellfarbe

    def sag_wie_du_heisst(self):
        print("Ich heisse " + self.name + ".")

    def sag_deine_fellfarbe(self, sprache):
        if sprache == "de":
            print("Mein Fell ist " + self.fellfarbe + ".")
        elif sprache == "en":
            print("My fur is " + self.fellfarbe + ".")

class Hund(Tier):
    def __init__(self, name, fellfarbe):
        super().__init__(name, fellfarbe)

    def mach_wuff(self):
        print("Wuff!!")

class Katze(Tier):
    def __init__(self, name, fellfarbe, lieblingsfutter):
        super().__init__(name, fellfarbe)
        self.lieblingsfutter = lieblingsfutter

    def mach_miau(self):
        print("Miaaau!")

    def sag_dein_lieblingsfutter(self):
        print("Mein Lieblingsfutter ist " + self.lieblingsfutter + ".")

benno = Hund("Benno", "schwarz")
manu = Hund("Manu", "braun")
lucky = Katze("Lucky", "rot", "Poulet")

benno.mach_wuff()
benno.sag_wie_du_heisst()
benno.sag_deine_fellfarbe("de")

manu.mach_wuff()
manu.sag_wie_du_heisst()
manu.sag_deine_fellfarbe("en")

lucky.mach_miau()
lucky.sag_wie_du_heisst()
lucky.sag_deine_fellfarbe("de")
lucky.sag_dein_lieblingsfutter()

Es produziert folgende Ausgabe:

Wuff!!
Ich heisse Benno.
Mein Fell ist schwarz.
Wuff!!
Ich heisse Manu.
My fur is braun.
Miaaau!
Ich heisse Lucky.
Mein Fell ist rot.
Mein Lieblingsfutter ist Poulet.

Erklärungen:

• Zeile 15: class Hund(Tier) bedeutet, dass die Klasse Hund auf der Klasse Tier aufbauen soll.
  • Wir sagen: Hund erweitert Tier.
  • Oder: Hund erbt von Tier. Hund ist eine Kindklasse von Tier.
  • Und umgekehrt: Tier ist die Superklasse von Hund.
• Analog für Zeile 22: Katze erweitert / erbt von Tier, ist eine Kindklasse von Tier. Tier ist die Superklasse von Katze.
• Das heisst: Hund und Katze sind Spezialformen von Tier.
  • Sie besitzen alle Instanzvariablen und Methoden, die in Tier definiert sind. Deshalb können wir den Zeilen 38, 39, 42, 46 und 47 die Methoden sag_wie_du_heisst() und sag_deine_fellfarbe() auf Instanzen von Hund und Katze aufrufen, obwohl diese Methoden in der Klasse Tier definiert sind (Zeilen 6-13).
• Der Konstruktor von Tier definiert zwei Parameter: name und fellfarbe.
  • Kindklassen müssen in ihrem Konstruktor den Konstruktor ihrer Superklasse (genannt, Superkonstruktor) aufrufen (Zeilen 17 und 24).
  • Dabei müssen sie Argumente für die entsprechenden Parameter des Superkonstruktors mitgeben, so wie das auf Zeilen 17 und 24 jeweils mit name und fellfarbe gemacht wird.
  • Merke: Angenommen, alle Katzen wären orange. Dann dürfte der Konstruktor der Klasse Katze seinen Superkonstruktor beispielsweise auch mit super().__init__(name, "orange") aufrufen, und müsste selbst keinen Parameter fellfarbe mehr definieren.
• Die Klasse Hund definiert eine eigene Methode mach_wuff(). Diese Methode ist demnach auf allen Instanzen von Hund verfügbar, jedoch nicht auch Instanzen von Katze.
• Das Gleiche gilt für die Methode sag_dein_lieblingsfutter() und die darin verwendete Instanzvariable self.lieblingsessen in der Klasse Katze: sie sind beide nur in Instanzen von Katze verfügbar.
• Die Klassen Hund und Katze könnten selbst auch wieder erweitert werden, beispielsweise um spezifische Hunde- resp. Katzenrassen. Diese Vererbungskette kann beliebig lang sein — sie wird allerdings schnell unübersichtlich.
• Die Klasse Tier könnte auch direkt instanziiert werden: momo = Tier("Momo", "gelb").
  • momo verfügt in dem Fall über die Methoden sag_wie_du_heisst() und sag_deine_fellfarbe().
  • momo verfügt aber nicht über die Methoden mach_miau(), mach_wuff() oder sag_dein_lieblingsfutter(), da diese nicht Tier, sondern in den Kindklassen Hund, resp. Katze definiert werden.
• Eine Klasse kann theoretisch mehrere Superklassen haben. Davon ist allerdings abzuraten.

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