Python面向對象

2018-06-08 17:15 更新


Python面向對象

Python從設計之初就已經是一門面向對象的語言，正因為如此，在Python中創(chuàng)建一個類和對象是很容易的。本章節(jié)我們將詳細介紹Python的面向對象編程。

如果你以前沒有接觸過面向對象的編程語言，那你可能需要先了解一些面向對象語言的一些基本特征，在頭腦里頭形成一個基本的面向對象的概念，這樣有助于你更容易的學習Python的面向對象編程。

接下來我們先來簡單的了解下面向對象的一些基本特征。

面向對象技術簡介

·      類(Class): 用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象是類的實例。

·      類變量：類變量在整個實例化的對象中是公用的。類變量定義在類中且在函數體之外。類變量通常不作為實例變量使用。

·      數據成員：類變量或者實例變量用于處理類及其實例對象的相關的數據。

·      方法重寫：如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求，可以對其進行改寫，這個過程叫方法的覆蓋（override），也稱為方法的重寫。

·      實例變量：定義在方法中的變量，只作用于當前實例的類。

·      繼承：即一個派生類（derived class）繼承基類（base class）的字段和方法。繼承也允許把一個派生類的對象作為一個基類對象對待。例如，有這樣一個設計：一個Dog類型的對象派生自Animal類，這是模擬"是一個（is-a）"關系（例圖，Dog是一個Animal）。

·      實例化：創(chuàng)建一個類的實例，類的具體對象。

·      方法：類中定義的函數。

·      對象：通過類定義的數據結構實例。對象包括兩個數據成員（類變量和實例變量）和方法。

創(chuàng)建類

使用class語句來創(chuàng)建一個新類，class之后為類的名稱并以冒號結尾，如下實例:

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classClassName:
   '類的幫助信息'   #類文檔字符串
  class_suite  #類體

類的幫助信息可以通過ClassName.__doc__查看。

class_suite 由類成員，方法，數據屬性組成。

實例

以下是一個簡單的Python類實例:

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
  
classEmployee:
   '所有員工的基類'
  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變量是一個類變量，它的值將在這個類的所有實例之間共享。你可以在內部類或外部類使用Employee.empCount訪問。

·      第一種方法__init__()方法是一種特殊的方法，被稱為類的構造函數或初始化方法，當創(chuàng)建了這個類的實例時就會調用該方法

創(chuàng)建實例對象

要創(chuàng)建一個類的實例，你可以使用類的名稱，并通過__init__方法接受參數。

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"創(chuàng)建 Employee 類的第一個對象"
emp1 =Employee("Zara",2000)
"創(chuàng)建 Employee 類的第二個對象"
emp2 =Employee("Manni",5000)

訪問屬性

您可以使用點(.)來訪問對象的屬性。使用如下類的名稱訪問類變量:

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

完整實例：

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
  
classEmployee:
   '所有員工的基類'
  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
  
"創(chuàng)建 Employee 類的第一個對象"
emp1 =Employee("Zara",2000)
"創(chuàng)建 Employee 類的第二個對象"
emp2 =Employee("Manni",5000)
emp1.displayEmployee()
emp2.displayEmployee()
print"Total Employee %d"%Employee.empCount
執(zhí)行以上代碼輸出結果如下：
Name:  Zara,Salary:  2000
Name:  Manni,Salary:  5000
TotalEmployee2

你可以添加，刪除，修改類的屬性，如下所示：

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emp1.age =7  # 添加一個 'age' 屬性
emp1.age =8  # 修改 'age' 屬性
del emp1.age  # 刪除 'age' 屬性

你也可以使用以下函數的方式來訪問屬性：

·      getattr(obj, name[, default]) : 訪問對象的屬性。

·      hasattr(obj,name) : 檢查是否存在一個屬性。

·      setattr(obj,name,value) : 設置一個屬性。如果屬性不存在，會創(chuàng)建一個新屬性。

·      delattr(obj, name) : 刪除屬性。

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hasattr(emp1,'age')    # 如果存在 'age' 屬性返回 True。
getattr(emp1,'age')    # 返回 'age' 屬性的值
setattr(emp1,'age',8)# 添加屬性 'age' 值為 8
delattr(empl,'age')    # 刪除屬性 'age'

Python內置類屬性

·      __dict__ : 類的屬性（包含一個字典，由類的數據屬性組成）

·      __doc__ :類的文檔字符串

·      __name__: 類名

·      __module__: 類定義所在的模塊（類的全名是'__main__.className'，如果類位于一個導入模塊mymod中，那么className.__module__ 等于 mymod）

·      __bases__ : 類的所有父類構成元素（包含了一個由所有父類組成的元組）

Python內置類屬性調用實例如下：

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
  
classEmployee:
   '所有員工的基類'
  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__

執(zhí)行以上代碼輸出結果如下：

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Employee.__doc__:所有員工的基類
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>}

實例

析構函數 __del__ ，__del__在對象銷毀的時候被調用，當對象不再被使用時，__del__方法運行：

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

p = Point()
p.do()

 

類的繼承

面向對象的編程帶來的主要好處之一是代碼的重用，實現這種重用的方法之一是通過繼承機制。繼承完全可以理解成類之間的類型和子類型關系。

需要注意的地方：繼承語法 class派生類名（基類名）：//...基類名寫作括號里，基本類是在類定義的時候，在元組之中指明的。

在python中繼承中的一些特點：

·      1：在繼承中基類的構造（__init__()方法）不會被自動調用，它需要在其派生類的構造中親自專門調用。

·      2：在調用基類的方法時，需要加上基類的類名前綴，且需要帶上self參數變量。區(qū)別于在類中調用普通函數時并不需要帶上self參數

·      3：Python總是首先查找對應類型的方法，如果它不能在派生類中找到對應的方法，它才開始到基類中逐個查找。（先在本類中查找調用的方法，找不到才去基類中找）。

如果在繼承元組中列了一個以上的類，那么它就被稱作"多重繼承" 。

語法：

派生類的聲明，與他們的父類類似，繼承的基類列表跟在類名之后，如下所示：

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

實例：

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
  
classParent:       # 定義父類
  parentAttr =100
   def __init__(self):
      print"調用父類構造函數"
  
   def parentMethod(self):
      print'調用父類方法'
  
   def setAttr(self, attr):
      Parent.parentAttr = attr
  
   def getAttr(self):
      print"父類屬性 :",Parent.parentAttr
  
classChild(Parent):# 定義子類
   def __init__(self):
      print"調用子類構造方法"
  
   def childMethod(self):
      print'調用子類方法 child method'
  
c =Child()         # 實例化子類
c.childMethod()      # 調用子類的方法
c.parentMethod()     # 調用父類方法
c.setAttr(200)       # 再次調用父類的方法
c.getAttr()         # 再次調用父類的方法

以上代碼執(zhí)行結果如下：

調用子類構造方法

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調用子類方法 child method


調用父類方法

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父類屬性：200

你可以繼承多個類

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class A:       # 定義類 A
.....
  
class B:        # 定義類 B
.....
  
class C(A, B):   # 繼承類 A 和 B
.....


你可以使用issubclass()或者isinstance()方法來檢測。

·      issubclass() - 布爾函數判斷一個類是另一個類的子類或者子孫類，語法：issubclass(sub,sup)

·      isinstance(obj, Class) 布爾函數如果obj是Class類的實例對象或者是一個Class子類的實例對象則返回true。

方法重寫

如果你的父類方法的功能不能滿足你的需求，你可以在子類重寫你父類的方法：

實例：

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
  
classParent:       # 定義父類
   def myMethod(self):
      print'調用父類方法'
  
classChild(Parent):# 定義子類
   def myMethod(self):
      print'調用子類方法'
  
c =Child()         # 子類實例
c.myMethod()        # 子類調用重寫方法
執(zhí)行以上代碼輸出結果如下：
調用子類方法


基礎重載方法

下表列出了一些通用的功能，你可以在自己的類重寫：

序號

方法, 描述 & 簡單的調用

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__init__ ( self [,args...] )
 構造函數
 簡單的調用方法: obj =  className(args)

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__str__( self )
 用于將值轉化為適于人閱讀的形式
 簡單的調用方法 : str(obj)

 

類屬性與方法

類的私有屬性

__private_attrs：兩個下劃線開頭，聲明該屬性為私有，不能在類地外部被使用或直接訪問。在類內部的方法中使用時self.__private_attrs。

類的方法

在類地內部，使用def關鍵字可以為類定義一個方法，與一般函數定義不同，類方法必須包含參數self,且為第一個參數

類的私有方法

__private_method：兩個下劃線開頭，聲明該方法為私有方法，不能在類地外部調用。在類的內部調用self.__private_methods

實例

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#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
  
classJustCounter:
        __secretCount=0  # 私有變量
        publicCount=0    # 公開變量
  
        def count(self):
                 self.__secretCount +=1
                 self.publicCount +=1
                 printself.__secretCount
  
counter =JustCounter()
counter.count()
counter.count()
print counter.publicCount
print counter.__secretCount # 報錯，實例不能訪問私有變量

Python 通過改變名稱來包含類名:

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Traceback(most recent call last):
  File"test.py", line 17,in<module>
    print counter.__secretCount # 報錯，實例不能訪問私有變量
AttributeError:JustCounter instance has no attribute '__secretCount'


Python不允許實例化的類訪問私有數據，但你可以使用 object._className__attrName 訪問屬性，將如下代碼替換以上代碼的最后一行代碼：

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

執(zhí)行以上代碼，執(zhí)行結果如下：

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本文出自 “一盞燭光” 博客，謝絕轉載！

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