In hoofstuk 21¹ gaf ik een voorbeeld van een class Appel en een class Peer, die beide “afgeleid” waren van een class Fruit. Ik gaf ook een voorbeeld van een class Student en een class Docent die beide zijn afgeleid van een class Persoon. Je implementeert een dergelijk “hiërarchie” van classes via “overerving.”

Overerving is erg eenvoudig. Bij de definitie van een nieuwe class, zet je tussen haakjes de naam van een andere class. De nieuwe class erft dan alle attributen en methodes van de andere class, wat wil zeggen dat ze automatisch zijn opgenomen in de nieuwe class.

class Persoon:
    def __init__( self, voornaam, achternaam, leeftijd ):
        self.voornaam = voornaam
        self.achternaam = achternaam
        self.leeftijd = leeftijd
    def __repr__( self ):
        return "{} {}".format( self.voornaam, self.achternaam )
    def minderjarig( self ):
        return self.leeftijd < 18

class Student( Persoon ):
    pass

albert = Student( "Albert", "Applebaum", 19 )
print( albert )
print( albert.minderjarig() )

Zoals je kunt zien, heeft de class Student alle attributen en methodes van de class Persoon geërfd. De nieuwe class (in dit geval Student) wordt de “subclass” genoemd, en de class waarvan de subclass wordt afgeleid (in dit geval Persoon) heet de “superclass” (soms “ouder-class” genoemd).

Uitbreiden en overschrijven

Als je een subclass wilt uitbreiden met nieuwe methodes, dan kun je gewoon die nieuwe methodes definiëren in de subclass. Als je op deze manier methodes definieert die al bestaan in de superclass, dan “overschrijven” ze de methodes van de superclass, wat wil zeggen dat bij een aanroep van de betreffende methode voor de subclass, de methode van de subclass gebruikt wordt, en niet die van de superclass.

Vaak gebeurt het dat als je een methode overschrijft, je nog steeds de methode van de superclass wilt kunnen gebruiken. Bijvoorbeeld, als de class Student een list bevat van de cursussen waarvoor de student is ingeschreven, dan wordt die list geïnitialiseerd in de __init__() methode. Dus moet ik de __init__() methode van Persoon overschrijven, waardoor de naam en leeftijd van de student niet langer geïnitialiseerd worden, tenzij ik ervoor zorg dat dat wel gebeurt. Ik zou bijvoorbeeld een kopie kunnen maken van de __init__() methode van Persoon en die kopie aanpassen voor Student, maar het is beter om de __init__() methode van Persoon aan te roepen vanuit de __init__() methode van Student. Op die manier zorg ik ervoor dat, mocht de __init__() methode van Persoon gewijzigd worden, ik de __init__() methode van Student niet hoef aan te passen.

Er zijn twee manieren om de methode van een andere class aan te roepen: middels een “class call” of middels de super() methode.

Een “class call” houdt in dat een methode wordt aangeroepen via de syntax <classnaam>.<methode>(). Dus om de methode __init__() van Persoon aan te roepen, kan ik schrijven Persoon.__init__(). Ik ben daarbij niet beperkt tot het aanroepen van alleen superclass methodes; ik kan op deze manier methodes van iedere willekeurige class aanroepen. Omdat dit geen reguliere aanroep van een methode is, moet self als argument meegegeven worden. Dus, voor de code hierboven, als ik de __init__() methode van Persoon wil aanroepen vanuit de __init__() methode van Student, dan schrijf ik Persoon.__init__( self, firstname, lastname, age ) (ik mag hier self gebruiken omdat iedere instantie van Student ook een instantie van Persoon is, aangezien Student een subclass is van Persoon).

Via de standaardfunctie super() kan ik direct aan de superclass refereren vanuit een subclass, zonder dat ik de naam van de superclass ken. Ik kan dus de __init__() methode van de superclass van Student aanroepen via super().__init__(). Ik hoef dan niet self als eerste argument mee te geven. Dus, voor de code hierboven, als ik de __init__() methode van Persoon wil aanroepen vanuit de __init__() methode van Student, dan schrijf ik super().__init__( firstname, lastname, age ).

Ik prefereer de tweede benadering, gebruik makend van super(), maar alleen op deze specifieke manier: het aanroepen van de directe superclass via overerving vanuit een enkele class. super() kan op diverse andere manieren gebruikt worden en heeft wat eigenaardigheden, die ik later in dit hoofdstuk zal bespreken.

In de code hieronder krijgt de class Student twee nieuwe attributen: een studieprogramma en een list van cursussen. De methode __init__() wordt overschreven om die nieuwe attributen toe te voegen, waarbij ook de __init__() methode van Persoon wordt aangeroepen. Student krijgt daarnaast een nieuwe methode, inschrijven(), om cursussen toe te voegen aan de cursus-list. Tenslotte heb ik als demonstratie de methode minderjarig() overschreven om studenten minderjarig te maken als ze nog geen 21 zijn (mijn excuses daarvoor).

class Persoon:
    def __init__( self, voornaam, achternaam, leeftijd ):
        self.voornaam = voornaam
        self.achternaam = achternaam
        self.leeftijd = leeftijd
    def __repr__( self ):
        return "{} {}".format( self.voornaam, self.achternaam )
    def minderjarig( self ):
        return self.leeftijd < 18

class Student( Persoon ):
    def __init__( self, voornaam, achternaam, 
        leeftijd, programma ):
        super().__init__( voornaam, achternaam, leeftijd )
        self.cursussen = []
        self.programma = programma
    def minderjarig( self ):
        return self.leeftijd < 21
    def inschrijven( self, cursus ):
        self.cursussen.append( cursus )

albert = Student( "Albert", "Applebaum", 19, "CSAI" )
print( albert )
print( albert.minderjarig() )
print( albert.programma )
albert.inschrijven( "Toepassingen van rationaliteit" )
albert.inschrijven( "Verweer tegen de zwarte kunsten" )
print( albert.cursussen )

Meervoudige overerving

Je kunt een class creëren die erft van meerdere andere classes. Dit wordt “meervoudige overerving” genoemd. Je specificeert dan alle superclasses, met komma’s ertussen, tussen de haakjes van de class definitie. Die nieuwe class vormt dan een combinatie van alle superclasses.

Als een methode van een instantie van de nieuwe class wordt aangeroepen, moet Python beslissen welke methode gebruikt wordt als deze voorkomt in meerdere van de samenstellende classes. Python controleert daarvoor eerst de subclass zelf. Als de methode daar niet gevonden wordt, worden alle superclasses gecontroleerd, van links naar rechts. Zodra een specificatie van de methode gevonden wordt, wordt die uitgevoerd.

Als je de methode van een superclass wilt uitvoeren, moet je aan Python aangeven welke superclass je daarvoor wilt gebruiken. Dat gaat het beste via een “class call.” Maar je kunt hier ook super() voor gebruiken. Dat is wel een beetje ingewikkeld. Je moet als argumenten de classes verstrekken die je wilt laten controleren, in de volgorde dat je wilt dat ze gecontroleerd worden. Het eerste argument van super() wordt daarbij echter overgeslagen (ik neem aan dat dat self zou moeten zijn).

Dit werkt dus ongeveer als volgt: Je hebt drie classes, A, B, en C. Je creëert een nieuwe class D die erft van de andere drie, via de definitie class D( A, B, C ). Als je in de __init__() methode van D de __init__() methodes van de drie superclasses wilt aanroepen, doe je dat via class calls A.__init__(), B.__init__(), en C.__init__(). Echter, als je de __init__() methode van slechts één ervan wilt aanroepen, en je niet precies weet van welke, maar je weet wel in welke volgorde je ze zou willen controleren (bijvoorbeeld B, C, A), dan kun je een aanroep doen via super() met self als eerste argument en de drie andere classes in de volgorde van controle (bijvoorbeeld super( self, B, C, A ).__init__()).

Zoals ik al zei, het is wat ingewikkeld. Meervoudige overerving is zowiezo ingewikkeld. Over het algemeen raad ik je aan om meervoudige overerving niet te gebruiken, tenzij er geen enkele andere manier is om een probleem op te lossen. Veel object georiënteerde talen ondersteunen meervoudige overerving niet eens, en de talen die dat wel doen zetten er vaak waarschuwingen bij.

Ik ga daarom geen een praktijkvoorbeeld geven van meervoudige overerving, noch zul je hieronder opgaves aantreffen die het gebruiken. Je moet het gewoon vermijden, totdat je flink veel ervaring hebt opgebouwd met Python en object georiënteerd programmeren. En als je dat eenmaal bereikt hebt, kom je waarschijnlijk gemakkelijk tot manieren om programma’s te construeren die meervoudige overerving niet nodig hebben.