Python手册by一盏烛光
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Python面向对象

2018-06-08 17:15 更新


Python面向对象

Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言，正因为如此，在Python中创建一个类和对象是很容易的。本章节我们将详细介绍Python的面向对象编程。

如果你以前没有接触过面向对象的编程语言，那你可能需要先了解一些面向对象语言的一些基本特征，在头脑里头形成一个基本的面向对象的概念，这样有助于你更容易的学习Python的面向对象编程。

接下来我们先来简单的了解下面向对象的一些基本特征。

面向对象技术简介

·      类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。

·      类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。

·      数据成员：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。

·      方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。

·      实例变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。

·      继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系（例图，Dog是一个Animal）。

·      实例化：创建一个类的实例，类的具体对象。

·      方法：类中定义的函数。

·      对象：通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法。

创建类

使用class语句来创建一个新类，class之后为类的名称并以冒号结尾，如下实例:

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classClassName:
   '类的帮助信息'   #类文档字符串
  class_suite  #类体

类的帮助信息可以通过ClassName.__doc__查看。

class_suite 由类成员，方法，数据属性组成。

实例

以下是一个简单的Python类实例:

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
  
classEmployee:
   '所有员工的基类'
  empCount =0
  
   def __init__(self, name, salary):
      self.name = name
      self.salary = salary
      Employee.empCount +=1
    
   def displayCount(self):
     print"Total Employee %d"%Employee.empCount
  
   def displayEmployee(self):
      print"Name : ",self.name,  ", Salary: ",self.salary

·      empCount变量是一个类变量，它的值将在这个类的所有实例之间共享。你可以在内部类或外部类使用Employee.empCount访问。

·      第一种方法__init__()方法是一种特殊的方法，被称为类的构造函数或初始化方法，当创建了这个类的实例时就会调用该方法

创建实例对象

要创建一个类的实例，你可以使用类的名称，并通过__init__方法接受参数。

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"创建 Employee 类的第一个对象"
emp1 =Employee("Zara",2000)
"创建 Employee 类的第二个对象"
emp2 =Employee("Manni",5000)

访问属性

您可以使用点(.)来访问对象的属性。使用如下类的名称访问类变量:

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emp1.displayEmployee()
emp2.displayEmployee()
print"Total Employee %d"%Employee.empCount

完整实例：

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
  
classEmployee:
   '所有员工的基类'
  empCount =0
  
   def __init__(self, name, salary):
      self.name = name
      self.salary = salary
      Employee.empCount +=1
    
   def displayCount(self):
     print"Total Employee %d"%Employee.empCount
  
   def displayEmployee(self):
      print"Name : ",self.name,  ", Salary: ",self.salary
  
"创建 Employee 类的第一个对象"
emp1 =Employee("Zara",2000)
"创建 Employee 类的第二个对象"
emp2 =Employee("Manni",5000)
emp1.displayEmployee()
emp2.displayEmployee()
print"Total Employee %d"%Employee.empCount
执行以上代码输出结果如下：
Name:  Zara,Salary:  2000
Name:  Manni,Salary:  5000
TotalEmployee2

你可以添加，删除，修改类的属性，如下所示：

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emp1.age =7  # 添加一个 'age' 属性
emp1.age =8  # 修改 'age' 属性
del emp1.age  # 删除 'age' 属性

你也可以使用以下函数的方式来访问属性：

·      getattr(obj, name[, default]) : 访问对象的属性。

·      hasattr(obj,name) : 检查是否存在一个属性。

·      setattr(obj,name,value) : 设置一个属性。如果属性不存在，会创建一个新属性。

·      delattr(obj, name) : 删除属性。

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hasattr(emp1,'age')    # 如果存在 'age' 属性返回 True。
getattr(emp1,'age')    # 返回 'age' 属性的值
setattr(emp1,'age',8)# 添加属性 'age' 值为 8
delattr(empl,'age')    # 删除属性 'age'

Python内置类属性

·      __dict__ : 类的属性（包含一个字典，由类的数据属性组成）

·      __doc__ :类的文档字符串

·      __name__: 类名

·      __module__: 类定义所在的模块（类的全名是'__main__.className'，如果类位于一个导入模块mymod中，那么className.__module__ 等于 mymod）

·      __bases__ : 类的所有父类构成元素（包含了一个由所有父类组成的元组）

Python内置类属性调用实例如下：

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
  
classEmployee:
   '所有员工的基类'
  empCount =0
  
   def __init__(self, name, salary):
      self.name = name
      self.salary = salary
      Employee.empCount +=1
    
   def displayCount(self):
     print"Total Employee %d"%Employee.empCount
  
   def displayEmployee(self):
      print"Name : ",self.name,  ", Salary: ",self.salary
  
print"Employee.__doc__:",Employee.__doc__
print"Employee.__name__:",Employee.__name__
print"Employee.__module__:",Employee.__module__
print"Employee.__bases__:",Employee.__bases__
print"Employee.__dict__:",Employee.__dict__

执行以上代码输出结果如下：

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Employee.__doc__:所有员工的基类
Employee.__name__:Employee
Employee.__module__: __main__
Employee.__bases__:()
Employee.__dict__:{'__module__':'__main__','displayCount':<function displayCount at 0x10a939c80>,'empCount':0,'displayEmployee':<function displayEmployee at 0x10a93caa0>,'__doc__':'\xe6\x89\x80\xe6\x9c\x89\xe5\x91\x98\xe5\xb7\xa5\xe7\x9a\x84\xe5\x9f\xba\xe7\xb1\xbb','__init__':<function __init__ at 0x10a939578>}

实例

析构函数 __del__ ，__del__在对象销毁的时候被调用，当对象不再被使用时，__del__方法运行：

classPoint:
   def __init__( self, x=0, y=0):
      print '初始化'
      self.x = x
      self.y = y
   def do(self):
       print '处理'
   def __del__(self):
      print "销毁"

p = Point()
p.do()

 

类的继承

面向对象的编程带来的主要好处之一是代码的重用，实现这种重用的方法之一是通过继承机制。继承完全可以理解成类之间的类型和子类型关系。

需要注意的地方：继承语法 class派生类名（基类名）：//...基类名写作括号里，基本类是在类定义的时候，在元组之中指明的。

在python中继承中的一些特点：

·      1：在继承中基类的构造（__init__()方法）不会被自动调用，它需要在其派生类的构造中亲自专门调用。

·      2：在调用基类的方法时，需要加上基类的类名前缀，且需要带上self参数变量。区别于在类中调用普通函数时并不需要带上self参数

·      3：Python总是首先查找对应类型的方法，如果它不能在派生类中找到对应的方法，它才开始到基类中逐个查找。（先在本类中查找调用的方法，找不到才去基类中找）。

如果在继承元组中列了一个以上的类，那么它就被称作"多重继承" 。

语法：

派生类的声明，与他们的父类类似，继承的基类列表跟在类名之后，如下所示：

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classSubClassName(ParentClass1[,ParentClass2,...]):
   'Optional classdocumentation string'
  class_suite

实例：

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
  
classParent:       # 定义父类
  parentAttr =100
   def __init__(self):
      print"调用父类构造函数"
  
   def parentMethod(self):
      print'调用父类方法'
  
   def setAttr(self, attr):
      Parent.parentAttr = attr
  
   def getAttr(self):
      print"父类属性 :",Parent.parentAttr
  
classChild(Parent):# 定义子类
   def __init__(self):
      print"调用子类构造方法"
  
   def childMethod(self):
      print'调用子类方法 child method'
  
c =Child()         # 实例化子类
c.childMethod()      # 调用子类的方法
c.parentMethod()     # 调用父类方法
c.setAttr(200)       # 再次调用父类的方法
c.getAttr()         # 再次调用父类的方法

以上代码执行结果如下：

调用子类构造方法

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调用子类方法 child method


调用父类方法

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父类属性：200

你可以继承多个类

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class A:       # 定义类 A
.....
  
class B:        # 定义类 B
.....
  
class C(A, B):   # 继承类 A 和 B
.....


你可以使用issubclass()或者isinstance()方法来检测。

·      issubclass() - 布尔函数判断一个类是另一个类的子类或者子孙类，语法：issubclass(sub,sup)

·      isinstance(obj, Class) 布尔函数如果obj是Class类的实例对象或者是一个Class子类的实例对象则返回true。

方法重写

如果你的父类方法的功能不能满足你的需求，你可以在子类重写你父类的方法：

实例：

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
  
classParent:       # 定义父类
   def myMethod(self):
      print'调用父类方法'
  
classChild(Parent):# 定义子类
   def myMethod(self):
      print'调用子类方法'
  
c =Child()         # 子类实例
c.myMethod()        # 子类调用重写方法
执行以上代码输出结果如下：
调用子类方法


基础重载方法

下表列出了一些通用的功能，你可以在自己的类重写：

序号

方法, 描述 & 简单的调用

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__init__ ( self [,args...] )
 构造函数
 简单的调用方法: obj =  className(args)

4

__str__( self )
 用于将值转化为适于人阅读的形式
 简单的调用方法 : str(obj)

 

类属性与方法

类的私有属性

__private_attrs：两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类地外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时self.__private_attrs。

类的方法

在类地内部，使用def关键字可以为类定义一个方法，与一般函数定义不同，类方法必须包含参数self,且为第一个参数

类的私有方法

__private_method：两个下划线开头，声明该方法为私有方法，不能在类地外部调用。在类的内部调用self.__private_methods

实例

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
  
classJustCounter:
        __secretCount=0  # 私有变量
        publicCount=0    # 公开变量
  
        def count(self):
                 self.__secretCount +=1
                 self.publicCount +=1
                 printself.__secretCount
  
counter =JustCounter()
counter.count()
counter.count()
print counter.publicCount
print counter.__secretCount # 报错，实例不能访问私有变量

Python 通过改变名称来包含类名:

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Traceback(most recent call last):
  File"test.py", line 17,in<module>
    print counter.__secretCount # 报错，实例不能访问私有变量
AttributeError:JustCounter instance has no attribute '__secretCount'


Python不允许实例化的类访问私有数据，但你可以使用 object._className__attrName 访问属性，将如下代码替换以上代码的最后一行代码：

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.........................
print counter._JustCounter__secretCount

执行以上代码，执行结果如下：

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本文出自 “一盏烛光” 博客，谢绝转载！

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