Python面向对象
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:
1 2 3 | 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | #!/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。
1 2 3 4 | "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:
1 2 3 | emp1.displayEmployee() emp2.displayEmployee() print "Total Employee %d" %Employee.empCount |
完整实例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 | #!/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:
1 2 3 | 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。
1 2 3 4 | 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | #!/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:
1 2 3 4 5 | 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:
1 2 3 | classSubClassName(ParentClass1[,ParentClass2,...]): 'Optional classdocumentation string' class_suite |
实例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 | #!/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
1 | 调用子类方法 child method |
调用父类方法
1 | 父类属性:200 |
你可以继承多个类
1 2 3 4 5 6 7 8 | 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | #!/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 |
1 | __init__ ( self [,args...] ) |
4 | __str__( self ) |
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
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | #!/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:
1 2 3 4 5 6 7 | 1 2 2 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:
1 2 | ......................... print counter._JustCounter__secretCount |
执行以上代码,执行结果如下:
1 2 3 4 | 1 2 2 2 |
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