Python #17: Vererbung

Ein wichtiges Prinzip in der Objekt orientierten Programmierung ist die Vererbung von Klassen. 

In diesem Beitrag möchte ich dir dieses Prinzip anhand eines Beispieles näher bringen.

Gegeben sei wieder unser Auto Objekt von den letzten Beispielen (jedoch stark eingekürzt).

class Auto(): 
    def __init__(self, marke, modell, baujahr): 
        self.marke = marke 
        self.modell = modell 
        self.baujahr = baujahr 
                
    def typ(self): 
        return self.marke + ", " + self.modell +", " + str(self.baujahr)

Wenn wir nun ein LKW als Objekt modellieren wollen, haben wir zunächst einpaar ähnliche Eigenschaften

class LKW(Auto):
    def __init__(self, marke, modell, baujahr, ladegewicht): 
        super().__init__(marke,modell, baujahr)
        self.ladegewicht = ladegewicht
                
    def typ(self): 
        return self.marke + ", " + self.modell +", " + str(self.baujahr) +", " + str(self.ladegewicht)

Wir sehen hier das der LKW mit dem Auto folgende Eigenschaften gemeinsam besitzt:

  • Marke,
  • Modell,
  • Baujahr

Mit Hilfe der Vererbung können wir nun definieren das ein LKW von einem Auto die Eigenschaften (und Methoden!) erbt. Dieses geschieht indem man bei der Definition der Klasse, in den runden Klammern das Objekt benennt von welchem geerbt werden soll. In unserem Fall ist es das Auto Objekt.

class LKW(Auto):

Da wir nun die Eigenschaften und Methoden vom Auto erben, haben wir auch Zugriff auf  den Konstruktor der Klasse Auto. Wir können also nun unseren Konstruktor in der Klasse LKW einkürzen und den Konstruktor vom Auto verwenden. (CleanCode – Don’t repeat yourself)

Um den Konstruktor oder Methoden von unserem Elternobjekt Auto aufrufen zu können müssen wir ein

super()

davor setzten. D.h. wenn wir den Konstruktor aufrufen möchten schreiben wir:

def __init__(self, marke, modell, baujahr, ladegewicht): 
   super().__init__(marke,modell, baujahr)
   self.ladegewicht = ladegewicht

Wenn wir uns nun jeweils ein Auto und ein LKW Objekt erzeugen:

auto = Auto("BMW", "3er", 2010)
print(auto.typ())

lkw = LKW("VW", "Crafter", 2011, 5)
print(lkw.typ())

erhalten wir folgende Ausgabe:

BMW,3er,2010
VW,Crafter,2011,5

Wir haben nun zwei Objekte wobei der LKW vom Auto die Eigenschaften erbt. Zunächst kürzen wir nach dem gleichen Prinzip noch die Methode „typ“ beim LKW etwas ein.

Wir wissen das wir Methoden vom Elternobjekt mit dem Befehl „super()“ aufrufen können.

def typ(self): 
   return super().typ() + str(self.ladegewicht)

Was machen wir hier?

Wir greifen zunächst auf die Methode „typ“ des Elternobjektes zu und hängen zusätzlich unsere Eigenschaft „ladegewicht“ an. Dieser neue Wert wird dann zurück gegeben.

ein kleines Beispiel

Nehmen wir an wir haben eine kleine Fahrzeugflotte welche wir verwalten wollen. Dann haben wir vielleicht „normale“ PKW und einpaar Nutzfahrzeuge. Diese kann man dann in einer Liste zusammenfassen.

class Auto(): 
    def __init__(self, marke, modell, baujahr): 
        self.marke = marke 
        self.modell = modell 
        self.baujahr = baujahr 
                
    def typ(self): 
        return self.marke + ", " + self.modell +", " + str(self.baujahr)
        

class LKW(Auto):
    def __init__(self, marke, modell, baujahr, ladegewicht): 
        super().__init__(marke,modell, baujahr)
        self.ladegewicht = ladegewicht
                
    def typ(self): 
        return super().typ() +", "+ str(self.ladegewicht)
        

auto1 = Auto("BMW", "3er", 2010)
auto2 = Auto("Renault", "Twingo", 2003)
auto3 = Auto("Ford", "Escord", 2011)

lkw1 = LKW("VW", "Crafter", 2011, 5)
lkw2 = LKW("Mercedes", "Sprinter", 2011, 7.5)
lkw3 = LKW("Renault", "Trafic", 2018, 3.5)

flotte = [auto1, auto2, auto3, auto1, lkw1, lkw2, lkw3]

for kfz in flotte:
    print(kfz.typ())

Ich erstelle hier nun jeweils drei Auto und drei LKW Objekte und gebe mir hinterher mit der Methode „typ“ die Daten aus.

BMW, 3er, 2010
Renault, Twingo, 2003
Ford, Escord, 2011
BMW, 3er, 2010
VW, Crafter, 2011, 5
Mercedes, Sprinter, 2011, 7.5
Renault, Trafic, 2018, 3.5

Ausblick

Wir können nun durch die Liste iterieren und jeden Objekt behandeln, da wir aber zur Zeit nicht wissen von welchem Typ das Objekt ist müssen wir das ggf. prüfen. Hier hilft uns die Methode „isinstance()“ weiter, dieser Methode werden als Parameter der Objekt was wir prüfen wollen sowie der Klassenname auf den wir prüfen wollen übergeben.

for kfz in flotte:
    print(kfz.typ())
    if isinstance(kfz, LKW):
        print("-----> es ist ein LKW")
    else:
        print("-----> es ist ein Auto")
BMW, 3er, 2010
-----> es ist ein Auto
Renault, Twingo, 2003
-----> es ist ein Auto
Ford, Escord, 2011
-----> es ist ein Auto
BMW, 3er, 2010
-----> es ist ein Auto
VW, Crafter, 2011, 5
-----> es ist ein LKW
Mercedes, Sprinter, 2011, 7.5
-----> es ist ein LKW
Renault, Trafic, 2018, 3.5
-----> es ist ein LKW

Wir prüfen hier zunächst ob das Objekt vom Typ LKW ist, wenn dieses nicht so ist dann ist das wohl ein Auto. ABER wenn wir anders herum testen würden bekommen wir immer „Auto“ zurück denn ein LKW erbt ja von einem Auto und ist somit theoretisch auch ein Auto Objekt.

 

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