18. 파이썬의 상속

1. 파이썬의 상속
파이썬에서 상속은 한 클래스의 속성과 메서드를 다른 클래스에 전달하는 기능을 의미합니다. 상속을 사용하면 기존의 코드를 재사용하고 확장할 수 있습니다.
기본적으로 파이썬의 모든 클래스는 .object라는 기본 클래스로부터 상속받습니다.


상속의 기본 정의
class Parent:
    pass

class Child(Parent):
    pass


상속의 사용 예시)
1)
class Animal:
      def __init__(self, name, age):
             self.name = name
             self.age = age
      def eat(self, food):
          print(f'{self.name} {food} 먹습니다.')
      def sleep(self, hour):
          print(f'{self.name} {hour} 시간 동안 잠을 잡니다.')

animal = Animal('동물', 10)
animal.eat('먹이')
animal.sleep(10)
-->
동물 먹이 먹습니다.
동물 10 시간 동안 잠을 잡니다.


2)
class Dog(Animal):
   pass

#Animal 클래스를 상속 받았기 떄문에 Animal 클래스의 생성자
# 매개변수를 전달해야함
Rucy = Dog('루시', 14)
Rucy.eat('사료')
Rucy.sleep(12)
-->
루시 사료 먹습니다.
루시 12 시간 동안 잠을 잡니다.


2. 클래스 상속시 생성자 호출 순서
1.자식 클래스(child class)의 생성자가 호출됩니다.
2. 자식 클래스의 생성자에서 부모 클래스(parent class)의 생성자를 호출해야 합니다. 이를 위해 super()함수를 사용합니다. super()함수는 현대 클래스의 부모 클래스를 참조하며, 부모 클래스의 생성자를 호출 할 수 있습니다.
3. 부모 클래스의 생성자가 호출됩니다.
4. 부모 클래스의 생성자가 실행을 마치면 자식 클래스의 생성자로 돌아가 자식 클래스의 생성자 코드가 실행됩니다.


3)
class Parent:
   def __init__(self):
           print('부모 클래스 생성자 호출')


class child(Parent):
   def __init__(self):
            print('child 클래스 생성자 호출')
            super().__init__()
            print('모든 생성자 호출 완료')

child = child()
-->
child 클래스 생성자 호출
부모 클래스 생성자 호출
모든 생성자 호출 완료


3.object 클래스
- object 클래스는 파이썬에서 모든 클래스의 부모 클래스 역할을 하는 기본 클래스입니다. 파이썬에서 정의하는 모든 클래스는 자동으로 object클래스를 상속받습니다. 이를 통해 파이썬의 모든 객체는 object클래스에서 제공하는 기본적인 동작과 메서드를 사용할 수 있게됩니다. 예를 들어 __str__(), __repr__(), __eq__(), __hash__() 등이 있습니다.


4. 메서드 오버라이딩(Method Overriding)
-메서드 오버라이딩은 객체 지향 프로그래밍에서 중요한 개념 중 하나로, 서브 클래스(자식 클래스)에서 슈퍼 클래스(부모 클래스)의 메서드를 재정의하는것을 의미합니다. 오버라이딩을 사용하면 =, 서브 클래스에서 상속받은 메서드의 동작을 변경하거나 확장 할 수 있습니다.


메서드 오버라이딩의 예시)
1)
class Animal:
     def __init__(self, name, age):
            self.name = name
            self.age = age

     def eat(self, food):
          print(f'{self.name} {food} 먹습니다.')
     def sleep(self, hour):
         print(f'{self.name} {hour} 시간 동안 잠을 잡니다.')

class Dog(Animal):
   def run(self):
       print(f'{self.name} 달립니다.')


Rucy = Dog('루시', 14)
Rucy.eat('사료')
Rucy.sleep(12)
Rucy.run()
-->
루시 사료 먹습니다.
루시 12 시간 동안 잠을 잡니다.
루시 달립니다.


2)
class Dog(Animal):
    def run(self):
        print(f'{self.name} 달립니다.')

#시그니쳐 : 메서드의 이름, 매개변수의 타입과 개수 모두 일치해야함
    def eat(self, food):
        print(f'{self.name} {food}를 아주 맛있게 먹습니다.')

    def superEat(self, food):
        super().eat(food)

Rucy = Dog('루시', 14)
Rucy.eat('사료')
Rucy.sleep(12)
Rucy.run()
-->
루시 사료를 아주 맛있게 먹습니다.
루시 12 시간 동안 잠을 잡니다.
루시 달립니다.




3)
Rucy.superEat('사료')

animal = Animal('동물', 10)
animal.eat('먹이')
animal.sleep(10)
-->
루시 사료 먹습니다.
동물 먹이 먹습니다.
동물 10 시간 동안 잠을 잡니다.


5. 다중 상속
-다중 상속은 클래스가 둘 이상의 클래스로부터 상속을 받는 기능을 의미합니다. 
파이썬은 다른 많은 객체 지향 언어와 달리 다중 상속을 지원합니다. 다중 상속을 사용하면 코드의 재사용성을 향상시킬 수있지만, 동시에 복잡성이 높아지기 때문에 주의해야 합니다.


class Parent1:
    pass
class Parent2:
    pass
class Child(Parent1, Parent2):
    pass
    
    
다중 상속의 사용 예시)

1)

class Animal:
    def __init__(self, name, age):
      self.name = name
      self.age = age

    def eat(self, food):
      print(f'{self.name} {food} 먹습니다.')


    def sleep(self, hour):
     print(f'{self.name} {hour}시간 동안 잠을 잡니다.')


class Human:
    def __init__(self, name, age):
      self.name = name
      self.age = age

    def study(self, hour):
          print(f'{self.name} {hour} 시간 동안 공부를 합니다.')

    def sleep(self, sleep):
         print(f'{self.name} {sleep}시간 동인 잠을 잡니다.')

class kim(Animal, Human):
   pass

Kim = kim('김사과', 20)
Kim.eat('밥')
Kim.study(2)
Kim.sleep(8)
-->
김사과 밥 먹습니다.
김사과 2 시간 동안 공부를 합니다.
김사과 8시간 동안 잠을 잡니다.




2)

print(Kim.mro())

-->

print(Kim.mro())
-->
[<class '__main__.Kim'>, <class '__main__.Animal'>, <class '__main__.Human'>, <class 'object'>]


5. C3 선형화 알고리즘
* 파이썬의 다중 상속에서 메서드 해결 순서(Method Resolution Order, MRO)를 계산하는데 사용되는 알고리즘
* 복잡한 상속 구조에서 메서드 호출 순서를 명확하게 결정하기 위해 고완된 알고리즘

**C3 선형화 규칙
* 자식 클래스가 항상 부모 클래스보다 먼저 온다.
* 부모 클래스들은 상속된 순서대로 나타난다.
* 충돌을 해결할 떄는 왼쪽에 있는 부모 클래스의 순서를 우선시한다. 

사용 예시)
1)
class Animal:
    def __init__(self, name, age):
           self.name = name
           self.age = age

    def eat(self, food):
       print(f'{self.name} {food} 먹습니다.')

    def food(self, hour):
      print(f'{self.name} {hour}시간 동안 잠을 잡니다.')

class Human:
  def __init__(self, name, age, height):
             self.name = name
             self. age = age
             self.height = height

  def study(self, hour):
         print(f'{self.name} {hour}시간 동안 잠을 잡니다.')


class Human:
     def __init__(self, name, age, height):
           self.name = name
           self.age = age
           self.height = height


     def study(self, hour):
             print(f'{self.name} {hour}시간 동안 공부를 합니다.')

     def sleep(self, hour):
            print(f'키가 {self.height}인 {self.name} {hour}시간 동안 꿀잠 잡니다.')

class Kim(Animal, Human):
  def __init__(self, name, age, height):
           Animal.__init__(self, name, age)
           Human.__init__(self, name, age, height)

  def sleep(self, hour):
        Human.sleep(self, hour)


kim = Kim('김사과', 20, 160)
kim.eat('밥')
kim.study(2)
kim.sleep(8)
-->
김사과 밥 먹습니다.
김사과 2시간 동안 공부를 합니다.
키가 160인 김사과 8시간 동안 꿀잠 잡니다.




6. super()함수
-super()는 파이썬의 내장 함수로서, 상속과 관련된 작업을 수행할 때 사용됩니다. 특히, 자식 클래스에서 부모 클래스의 메서드를 호출할 때 사용됩니다. super()의 주요 목적은 자식 클래스에서 부모 클래스의 메서드를 오버라이드(재정의)하면서도 그 오버라이드된 메서드 내에서 부모 클래스의 원본 메서드를 호출하는 것입니다.  


super()함수의 사용 예시)

1)
class Parent:
      def hello(self):
           print('부모 클래스의 hello 메서드')

class Child(Parent):
      def hello(self):
          super().hello()
          print('자식 클래스의 hello 메서드')

child = Child()
child.hello()
-->
부모 클래스의 hello 메서드
자식 클래스의 hello 메서드


2)
class Parent:
         def __init__(self, value):
               self.value = value

class Child(Parent):
      def __init__(self, value, child_value):
            super().__init__(value)
            self.child_value = child_value

child = Child(10,20)
print(child.value)
print(child.child_value)
-->
10


3)

#문제

#아래 다중 상속 클래스의 출력이 어떻게 되는지 예측해보자
class Base:
   def hello(self):
         print('Base의 hello()')
         print('Base 클래스의 hello() 메서드')

class A(Base):
       def hello(self):
        print('A의 hello()')
        super().hello()
        print('a 클래스의 hello() 메서드')

class B(Base):
      def hello(self):
        print('B의 hello()')
        super().hello()
        print('b 클래스의 hello() 메서드')

class Child(A, B):
      def hello(self):
        print('Child의 hello()')
        super().hello()
        print('Child 클래스의 hello() 메서드')

child = Child()
child.hello()
-->
Child의 hello()
A의 hello()
B의 hello()
Base의 hello()
Base 클래스의 hello() 메서드
b 클래스의 hello() 메서드
a 클래스의 hello() 메서드
Child 클래스의 hello() 메서드