类的继承

继承是面向对象编程的三大特征之一，也是面向对象编程中代码复用的重要方法。在前文中分析的图形化时钟程序时，仅定义了一个基础类MyLine，具有画布引用、线宽、颜色和部件ID四个属性，用它来作为时钟程序图形化界面的刻度还缺乏一些功能，如果用作时钟的指针也缺乏一些功能。

现在要补充一些功能，其实现方法可以是单独定义用于表示界面刻度的类和用于表示指针的类，但这样一来，公共属性必须多次定义，势必带来代码的重复，所以我们用面向对象中的继承特性来实现这两个类。

首先在基础类MyLine上添加一个方法：

class MyLine:

   def __init__(self,canvas,width=1,color='black'):

       self.canvas = canvas

       self.width = width

       self.color = color

       self.widget_id = None


   def delete(self):

       if self.widget_id:

           self.canvas.delete(self.widget_id)

该类增加了一个实例方法，即delete()方法，用于从画布上清除自己。该类如果用来表示钟表盘上的刻度和指针，还是不够的，需要添加一些实例变量和实例方法。

现在要扩充以上类，就是通过继承来复用以上代码。

首先，继承基础类MyLine，实现用于表示时间刻度的类Marker，其代码如下：

class Marker(MyLine):


   def __init__(self,start_point,end_point,canvas,width=2,color='black'):

       super().__init__(canvas,width,color)

       self.start_point = start_point

       self.end_point = end_point


   def draw(self):

       self.widget_id = self.canvas.create_line(self.start_point,self.end_point,

           width=self.width, fill=self.color)

在类Marker的定义中，类名后添加了一个(MyLine)表示该类继承了类MyLine，那么在MyLine类中定义的一些属性会被Marker类继承，即子类Marker拥有父类的实例属性。在Marker类的构造方法中，又添加了两个实例化参数：start_point,end_point，分别用来表示刻度线段的起点与终点。

注意super().init(canvas,width,color)语句的作用是调用其父类的构造方法。父类的构造方法只有在子类没有定义构造方法时才会在实例化时运行。

最后一个是draw()方法，其作用就是在指定的画面上完成刻度标记的显示，还将其引用赋值给了实例变量widget_id。

下面再来看程序中要定义的指针类的实现，其代码如下：

class Pointer(MyLine):


   def __init__(self,ptype,canvas,center_point,plong=180,width=1,color='black'):

       super().__init__(canvas,width,color)

       self.center_point = center_point

       self.plong = plong

       self.ptype = ptype

       self.end_point = None

       self.points =itertools.cycle(gen_end_points(self.center_point,self.plong,self.ptype))

       self.count,self.end_point = self.points.__next__()


   def draw(self):

       self.widget_id =self.canvas.create_line(self.center_point,self.end_point,

           width=self.width, fill=self.color)

       self.count,self.end_point = self.points.__next__()


   def walk(self):

       self.delete()

       self.draw()

与Marker类定义类似，该类也继承了MyLine类，其中也增加了一些实例属性，其构造函数的参数也增加了ptype,center_point,plong分别用来表示指针的类型（不同指针走动规律不同）、指针的中心点坐标（这里用的是钟表的中心点）和指针的长度（时针、分针和秒针长度不同）。

其次，Pointer类还增加了两个实例方法，draw()和walk()。由于指针类的draw方法与刻度类的draw方法不同，所以并没有在他们的共同父类中定义。指针绘制的起始点为表盘的中心点，而另一端点则由计算得到，每次绘制完指针时，并将下次需要绘制的指针端点座标进行赋值。

Pointer类的实例方法walk()实现的功能就是指针的移动，实际上是通过先将原位置的指针删除，然后在新的下一个位置绘制指针，就表现为指针的转动。代码仅表现为调用自身两个实例方法。

指针端点计算方法是通过一个生成器来完成的，其代码如下：

def get_all_points(center_point,plong):

   end_points = []

   for i in range(360):

       x = center_point[0] + plong * math.cos(i * math.pi / 180)

       y = center_point[1] + plong * math.sin(i * math.pi / 180)

       end_points.append((x,y))

   return end_points[270:] + end_points[:270]


def gen_end_points(center_point,plong,sep):

   for i,p in enumerate(get_all_points(center_point,plong)[::sep]):

       yield i,p

其中get_all_points()函数根据传入的表盘的中心点坐标和指针长度每隔一度生成一个端点座标，根据tkinter库中的画面座标对起始位置做了相应调整，然后由生成器gen_end_points()将其提供给使用者。

而指针的转动又一直是循环往复的，所以这里使用了itertools.cycle()，用于循环产生所需要的座标点。

此外，Python语言中类的继承是允许多继承的，即同一个类可以同时有多个父类，其代码写法上类似单继承，形如：class A(B,C,D,…)。多个父类有相同方法的，在调用子类的方法时优先调用先继承的父类的方法，其他父类的同名方法不被调用。