객체지향 (상속)

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6. 예제로 이해하는 객체지향 문법 (상속)¶

6.1. Class Inheritance (상속)¶

추상화(abstraction): 여러 클래스에 중복되는 속성, 메서드를 하나의 기본 클래스로 작성하는 작업
상속(inheritance): 기본 클래스의 공통 기능을 물려받고, 다른 부분만 추가 또는 변경하는 것
- 이 때 기본 클래스는 부모 클래스(또는 상위 클래스), Parent, Super, Base class 라고 부름
- 기본 클래스 기능을 물려받는 클래스는 자식 클래스(또는 하위 클래스), Child, Sub, Derived class 라고 부름
코드 재사용이 가능, 공통 기능의 경우 기본 클래스 코드만 수정하면 된다는 장점
부모 클래스가 둘 이상인 경우는 다중 상속 이라고 부름

예: 사각형, 삼각형, 원 클래스¶

공통점과 차이점 찾아보기
- 사각형: 사각형 이름, 사각형 색, 사각형 너비/높이, 사각형 넓이
- 삼각형: 삼각형 이름, 삼각형 색, 삼각형 한 변 길이, 삼각형 넓이
- 원: 원 이름, 원 색, 원 반지름, 원 넓이

부모 클래스를 자식 클래스에 인자로 넣으면 상속이 됨

- 다음 코드는 __init__(self, name, color) 메서드가 상속되고,
- self.name과 self.color 도 __init__ 실행시 생성됨

In [129]:

class Figure:
    def __init__(self, name, color):
        self.__name = name
        self.__color = color

In [130]:

class Quadrangle(Figure):
    def set_area(self, width, height):
        self.__width = width 
        self.__height = height

    def get_info(self):
        print (self.__name, self.__color, self.__width * self.__height)

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In [131]:

square = Quadrangle('dave', 'blue')
square.set_area(5, 5)
square.get_info()

---------------------------------------------------------------------------
AttributeError                            Traceback (most recent call last)
<ipython-input-131-6c4e1f315c4a> in <module>()
      1 square = Quadrangle('dave', 'blue')
      2 square.set_area(5, 5)
----> 3 square.get_info()

<ipython-input-130-2e60f91822e3> in get_info(self)
      5 
      6     def get_info(self):
----> 7         print (self.__name, self.__color, self.__width * self.__height)

AttributeError: 'Quadrangle' object has no attribute '_Quadrangle__name'

In [ ]:

class Quadrangle:
    def __init__(self, name, color):
        self.name = name
        self.color = color
        
    def set_area(self, width, height):
        self.__width = width 
        self.__height = height

    def get_info(self):
        print (self.name, self.color, self.__width * self.__height)

In [104]:

square = Quadrangle()

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-104-34362c3785a3> in <module>()
----> 1 square = Quadrangle()

TypeError: __init__() missing 2 required positional arguments: 'name' and 'color'

In [118]:

class Quadrangle(Figure):
    def set_area(self, width, height):
        self.__width = width 
        self.__height = height

    def get_info(self):
        print (self.name, self.color, self.__width * self.__height)

In [119]:

square = Quadrangle('dave', 'blue')
square.name

Out[119]:

'dave'

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In [120]:

square = Quadrangle('dave', 'blue')
square.set_area(5, 5)
square.get_info()

dave blue 25

보며 다시 한번 이해해보기¶

https://goo.gl/AXau2u

상속 관계인 클래스 확인하기
- 내장함수 issubclass(자식 클래스, 부모 클래스) 사용하기

In [121]:

# Quadrangle 클래스가 Figure 클래스의 자식 클래스인지 확인
issubclass(Quadrangle, Figure)

Out[121]:

True

클래스와 객체간의 관계 확인하기
- 내장함수 isinstance(객체, 클래스) 사용하기

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In [122]:

figure1 = Figure('figure1', 'black')
square = Quadrangle('square', 'red')

In [123]:

print(isinstance(figure1, Figure))
print(isinstance(square, Figure))
print(isinstance(figure1, Quadrangle))
print(isinstance(square, Quadrangle))

True
True
False
True

초간단 연습6
* 다음 세 코드가 실행된 후, 최종 값을 예상해보고, 왜 이와 같이 작성하였는지 이해하기(상속 개념 이해)

In [128]:

class Quadrangle(Figure):
    def set_area(self, width, height):
        self.__width = width 
        self.__height = height

    def get_info(self):
        print (self.name, self.color, self.__width * self.__height)

In [124]:

square = Quadrangle("square1", "black")

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In [125]:

square.set_area(5, 5)

In [127]:

square.get_info()

square1 black 25

또 다른 예: 사람과 학생¶

In [132]:

# 클래스 선언
class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        
class Student(Person):
    def study(self):
        print (self.name + " studies hard")

class Employee(Person):
    def work(self):
        print (self.name + " works hard")

In [133]:

# 객체 생성
student1 = Student("Dave")
employee1 = Employee("David")

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In [134]:

# 객체 실행
student1.study()
employee1.work()

Dave studies hard
David works hard

6.2. Method Override (메서드 재정의)¶

부모 클래스의 method를 자식 클래스에서 재정의(override)
자식 클래스에서 부모 클래스 method를 재정의함
자식 클래스 객체에서는 재정의된 메소드가 호출됨
자식 클래스에서 부모 클래스의 메서드와 이름만 동일하면 메서드 재정의가 가능함
- C++/Java언어 등에서는 메서드와 인자도 동일해야 함

In [115]:

# 클래스 선언
class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def work(self):
        print (self.name + " works hard")        

class Student(Person):
    def work(self):
        print (self.name + " studies hard")

In [116]:

# 객체 생성
student1 = Student("Dave")
# 자식 클래스(Student)의 재정의된 work(self) 호출
student1.work()

Dave studies hard

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Sub 클래스에 메서드를 더 추가할 수도 있죠!¶

In [135]:

class Person:
    def work(self):
        print('work hard')

class Student(Person):
    def work(self):
        print('Study hard')
        
    def go_to_school(self):
        print('Go to school')

In [136]:

p1 = Person()
s1 = Student()

p1.work()
#p1.go_to_school()

s1.work()
s1.go_to_school()

work hard
Study hard
Go to school

초간단 연습7
* Car class 만들기
- Car class
- attribute: 생성자에서 self.name 설정
- method: info(self) - 이름 출력

- Eletronic Car class
- attribute: 생성자에서 self.name 설정
- method overide: info(self) - 이름과 사용 연료(Eletronic) 출력

- Gasoline Car class
- attribute: 생성자에서 self.name 설정
- method overide: info(self) - 이름과 사용 연료(Gasoline) 출력

In [138]:

class Car:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def get_info(self):
        print (self.name)

class ElecCar(Car):
    def get_info(self):
        print (self.name, 'Fuel: Eletronic')

        
class GasoCar(Car):
    def get_info(self):
        print (self.name, 'Fuel: Gasoline')

elec = ElecCar('dave')
gaso = GasoCar('david')
print (elec.get_info(), gaso.get_info())

dave Fuel: Eletronic
david Fuel: Gasoline
None None

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6.3. 자식 클래스에서 부모 클래스 메서드 호출 (super 와 self)¶

super¶

자식 클래스에서 부모 클래스의 method를 호출할 때 사용
- super().부모 클래스의 method명

In [139]:

# 클래스 선언
class Person:
    def work(self):
        print('work hard')

class Student(Person):
    def work(self):
        print('Study hard')
        
    def parttime(self):
        super().work()

In [140]:

student1 = Student()
student1.work()
student1.parttime()

Study hard
work hard

self¶

self는 현재의 객체를 나타냄
- self.method명 또는 attribute명 으로 호출함
C++/C#, Java언어에서는 this 라는 키워드를 사용함

In [142]:

# 클래스 선언
class Person:
    def work(self):
        print('work hard')

class Student(Person):
    def work(self):
        print('Study hard')
        
    def parttime(self):
        super().work()

    def general(self):
        self.work()

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In [143]:

student1 = Student()
student1.work()
student1.parttime()
student1.general()

Study hard
work hard
Study hard

6.4. 자식 클래스에서 부모 클래스 메서드 확장하는 방법 (심화)¶

부모 클래스 메서드 기능에 추가적인 기능이 필요할 경우
- 부모 클래스 메서드는 그대로 이용하면서 자식 클래스 메서드에서 필요한 기능만 정의하는 기법
- 해당 메서드에서 상속 받은 부모 클래스명.메서드명 을 호출하고, 필요한 기능 추가 정의

In [8]:

# 클래스 선언
class Person:
    def work(self):
        print('work hard')

class Student(Person):
    def work(self):
        Person.work(self) # 부모 클래스 메서드 호출
        print('Study hard')

In [9]:

student1 = Student()
student1.work()

work hard
Study hard

In [44]:

class Figure:
    # 생성자(initializer)
    def __init__(self, width, height):
        # self.* : 인스턴스변수
        self.width = width
        self.height = height
        
    def print_info(self):
        print ('사이즈:', self.width, self.height)

class Rectangle(Figure):
    def print_info(self):
        Figure.print_info(self) # 부모 클래스 메서드 호출
        print ('너비:', self.width * self.height)

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In [45]:

rectangle1 = Rectangle(2, 3)
rectangle1.print_info()

사이즈: 2 3
너비: 6

6.5. 추상 클래스 사용하기¶

메서드 목록만 가진 클래스, 상속받는 클래스에서 해당 메서드 구현해야 함
예: 게임에서 모든 캐릭터는 공격하기, 이동하기의 공통 기능을 가지고 있음
- 공통 기능을 추상 클래스로 만들고, 각 세부 기능은 해당 메서드에서 구현하는 것

사용법¶

abc 라이브러리를 가져옴 (from abc import * )
클래스 선언시 ( ) 괄호 안에 metaclass=ABCMeta 를 지정
해당 클래스에서 메서드 선언시 상단에 @abstractmethod 를 붙여줘야 함

In [144]:

# 추상 클래스 선언하기
from abc import *

class Character(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def attack(self):
        pass
    
    @abstractmethod
    def move(self):
        pass

In [145]:

# 추상 클래스 상속하기
class Elf(Character):
    def attack(self):
        print ("practice the black art")
    
    def move(self):
        print ("fly")
        
class Human(Character):
    def attack(self):
        print ("plunge a knife")
    
    def move(self):
        print ("run")

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In [146]:

# 객체 실행하기

elf1 = Elf()
human1 = Human()

elf1.attack()
elf1.move()
human1.attack()
human1.move()

practice the black art
fly
plunge a knife
run

다른 예¶

In [151]:

# 추상 클래스 선언하기
from abc import *

class Character(metaclass=ABCMeta):
    def __init__(self, hp):
        self.hp = hp
        
    def get_hp(self):
        return self.hp
    
    @abstractmethod
    def attack(self):
        pass
    
    @abstractmethod
    def move(self):
        pass

In [147]:

character = Character(10)  # 추상 클래스는 객체로 만들 수 없어요!!! 추상 메서드를 다 채워야 합니다.

------------------------------------------
TypeErrorTraceback (most recent call last)
<ipython-input-147-756b7c98e059> in <module>()
----> 1 character = Character(10)  # 추상 클래스는 객체로 만들 수 없어요!!! 추상 메서드를 다 채워야 합니다.

TypeError: object() takes no parameters

In [152]:

# 추상 클래스 상속하기
class Elf(Character):
    def attack(self):
        print ("practice the black art")
    
    def move(self):
        print ("fly")

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In [153]:

character = Elf(10)
print(character.get_hp())

초간단 연습8
* Car class 추상 클래스 만들기
- attribute: 자동차 이름 - method: info(self) - 이름 출력
- abstract method: fuel(self)

- Eletronic Car class
- attribute: 생성자에서 self.name 설정
- method: info(self) - 이름 출력
- method: fuel(self) - 사용 연료(Eletronic) 출력

In [158]:

# 추상 클래스 선언하기
from abc import *

class Car(metaclass=ABCMeta):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def get_info(self):
        return self.name 
    
    @abstractmethod
    def fuel(self):
        pass

class ElecCar(Car):
    def fuel(self):
        return 'Electronic'

elec_car = ElecCar('dave')
print (elec_car.get_info(), elec_car.fuel())

dave Electronic