Python 面向对象编程

（一）面向对象技术简介

三大特征　

　　　　三大特性是：封装,继承,多态

　　　　 封装：是把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行信息隐藏。封装是面向对象的特征之一，是对象和类概念的主要特性。简单的说，一个类就是一个封装了数据以及操作这些数据的代码的逻辑实体。在一个对象内部，某些代码或某些数据可以是私有的，不能被外界访问。通过这种方式，对象对内部数据提供了不同级别的保护，以防止程序中无关的部分意外的改变或错误的使用了对象的私有部分。

　　　　继承：是指可以让某个类型的对象获得另一个类型的对象的属性的方法。它支持按级分类的概念。继承是指这样一种能力：它可以使用现有类的所有功能，并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”，被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。继承的过程，就是从一般到特殊的过程。要实现继承，可以通过“继承”（Inheritance）和“组合”（Composition）来实现。继承概念的实现方式有二类：实现继承与接口继承。实现继承是指直接使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力；接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力；

　　　　多态：是指一个类实例的相同方法在不同情形有不同表现形式。多态机制使具有不同内部结构的对象可以共享相同的外部接口。这意味着，虽然针对不同对象的具体操作不同，但通过一个公共的类，它们（那些操作）可以通过相同的方式予以调用。

五大原则

　　　　单一职责原则SRP(Single Responsibility Principle)
是指一个类的功能要单一，不能包罗万象。如同一个人一样，分配的工作不能太多，否则一天到晚虽然忙忙碌碌的，但效率却高不起来。

　　　　开放封闭原则OCP(Open－Close Principle)
一个模块在扩展性方面应该是开放的而在更改性方面应该是封闭的。比如：一个网络模块，原来只服务端功能，而现在要加入客户端功能，
那么应当在不用修改服务端功能代码的前提下，就能够增加客户端功能的实现代码，这要求在设计之初，就应当将服务端和客户端分开，公共部分抽象出来。

　　　　替换原则(the Liskov Substitution Principle LSP)
子类应当可以替换父类并出现在父类能够出现的任何地方。比如：公司搞年度晚会，所有员工可以参加抽奖，那么不管是老员工还是新员工，
也不管是总部员工还是外派员工，都应当可以参加抽奖，否则这公司就不和谐了。

　　　　依赖原则(the Dependency Inversion Principle DIP) 具体依赖抽象，上层依赖下层。假设B是较A低的模块，但B需要使用到A的功能，这个时候，B不应当直接使用A中的具体类：而应当由B定义一抽象接口，并由A来实现这个抽象接口，B只使用这个抽象接口：这样就达到了依赖倒置的目的，B也解除了对A的依赖，反过来是A依赖于B定义的抽象接口。通过上层模块难以避免依赖下层模块，假如B也直接依赖A的实现，那么就可能造成循环依赖。一个常见的问题就是编译A模块时需要直接包含到B模块的cpp文件，而编译B时同样要直接包含到A的cpp文件。

　　　　接口分离原则(the Interface Segregation Principle ISP)
模块间要通过抽象接口隔离开，而不是通过具体的类强耦合起来

基本术语介绍

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。
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。

（二）Python 属性、方法

　　虽然Python是解释性语言，但是它是面向对象的，能够进行对象编程。下面就来了解一下如何在Python中进行对象编程。

一.如何定义一个类

　　在进行python面向对象编程之前，先来了解几个术语：类，类对象，实例对象，属性，函数和方法。

　　类是对现实世界中一些事物的封装，定义一个类可以采用下面的方式来定义：

class className:
    block

　　注意类名后面有个冒号，在block块里面就可以定义属性和方法了。当一个类定义完之后，就产生了一个类对象。类对象支持两种操作：引用和实例化。引用操作是通过类对象去调用类中的属性或者方法，而实例化是产生出一个类对象的实例，称作实例对象。比如定义了一个people类：

class people:
    name = 'jack'       #定义了一个属性
    #定义了一个方法
    def printName(self):
        print self.name

　　people类定义完成之后就产生了一个全局的类对象，可以通过类对象来访问类中的属性和方法了。当通过people.name（至于为什么可以直接这样访问属性后面再解释，这里只要理解类对象这个概念就行了）来访问时，people.name中的people称为类对象，这点和C++中的有所不同。当然还可以进行实例化操作，p=people( )，这样就产生了一个people的实例对象，此时也可以通过实例对象p来访问属性或者方法了(p.name).

　　理解了类、类对象和实例对象的区别之后，我们来了解一下Python中属性、方法和函数的区别。

　　在上面代码中注释的很清楚了，name是一个属性，printName( )是一个方法，与某个对象进行绑定的函数称作为方法。一般在类里面定义的函数与类对象或者实例对象绑定了，所以称作为方法；而在类外定义的函数一般没有同对象进行绑定，就称为函数。

二.属性

　　在类中我们可以定义一些属性，比如：

class people:
    name = 'jack'
    age = 12

p = people()
print p.name,p.age

　　定义了一个people类，里面定义了name和age属性，默认值分别为'jack'和12。在定义了类之后，就可以用来产生实例化对象了，这句p = people( )实例化了一个对象p，然后就可以通过p来读取属性了。这里的name和age都是公有的，可以直接在类外通过对象名访问，如果想定义成私有的，则需在前面加2个下划线 ' __'。

class people:
    __name = 'jack'
    __age = 12

p = people()
print p.__name,p.__age

　　这段程序运行会报错：

　　提示找不到该属性，因为私有属性是不能够在类外通过对象名来进行访问的。在Python中没有像C++中public和private这些关键字来区别公有属性和私有属性，它是以属性命名方式来区分，如果在属性名前面加了2个下划线'__'，则表明该属性是私有属性，否则为公有属性（方法也是一样，方法名前面加了2个下划线的话表示该方法是私有的，否则为公有的）。

三.方法

　　在类中可以根据需要定义一些方法，定义方法采用def关键字，在类中定义的方法至少会有一个参数，，一般以名为'self'的变量作为该参数（用其他名称也可以），而且需要作为第一个参数。下面看个例子：

class people:
    __name = 'jack'
    __age = 12

    def getName(self):
        return self.__name
    def getAge(self):
        return self.__age

p = people()
print p.getName(),p.getAge()

　　如果对self不好理解的话，可以把它当做C++中类里面的this指针一样理解，就是对象自身的意思，在用某个对象调用该方法时，就将该对象作为第一个参数传递给self。

四.类中内置的方法

　　在Python中有一些内置的方法，这些方法命名都有比较特殊的地方（其方法名以2个下划线开始然后以2个下划线结束）。类中最常用的就是构造方法和析构方法。

　　构造方法__init__(self,....)在生成对象时调用，可以用来进行一些初始化操作，不需要显示去调用，系统会默认去执行。构造方法支持重载，如果用户自己没有重新定义构造方法，系统就自动执行默认的构造方法。

　　析构方法__del__(self)在释放对象时调用，支持重载，可以在里面进行一些释放资源的操作，不需要显示调用。

　　还有其他的一些内置方法：

　　比如 __cmp__( ), __len( )__等，具体的用法可以参考这篇博文：

　　http://www.cnblogs.com/simayixin/archive/2011/05/04/2036295.html

五.类属性、实例属性、类方法、实例方法以及静态方法

　　在了解了类基本的东西之后，下面看一下python中这几个概念的区别。

　　先来谈一下类属性和实例属性

　　在前面的例子中我们接触到的就是类属性，顾名思义，类属性就是类对象所拥有的属性，它被所有类对象的实例对象所共有，在内存中只存在一个副本，对于公有的类属性，在类外可以通过类对象和实例对象访问。

class people:
    name = 'jack'  #公有的类属性
    __age = 12     #私有的类属性

p = people()

print p.name             #正确
print people.name        #正确
print p.__age            #错误，不能在类外通过实例对象访问私有的类属性
print people.__age       #错误，不能在类外通过类对象访问私有的类属性

　　实例属性是不需要在类中显示定义的，比如：

class people:
    name = 'jack'

p = people()
p.age =12
print p.name    #正确
print p.age     #正确

print people.name    #正确
print people.age     #错误

　　在类外对类对象people进行实例化之后，产生了一个实例对象p，然后p.age = 12这句给p添加了一个实例属性age，赋值为12。这个实例属性是实例对象p所特有的，注意，类对象people并不拥有它（所以不能通过类对象来访问这个age属性）。当然还可以在实例化对象的时候给age赋值。

class people:
    name = 'jack'
    
    #__init__()是内置的构造方法，在实例化对象时自动调用
    def __init__(self,age):
        self.age = age

p = people(12)
print p.name    #正确
print p.age     #正确

print people.name    #正确
print people.age     #错误

　　如果需要在类外修改类属性，必须通过类对象去引用然后进行修改。如果通过实例对象去引用，会产生一个同名的实例属性，这种方式修改的是实例属性，不会影响到类属性，并且之后如果通过实例对象去引用该名称的属性，实例属性会强制屏蔽掉类属性，即引用的是实例属性，除非删除了该实例属性。

class people:
    country = 'china'
    

print people.country
p = people()
print p.country
p.country = 'japan' 
print p.country      #实例属性会屏蔽掉同名的类属性
print people.country
del p.country    #删除实例属性
print p.country

　　下面来看一下类方法、实例方法和静态方法的区别。

　　类方法：是类对象所拥有的方法，需要用修饰器"@classmethod"来标识其为类方法，对于类方法，第一个参数必须是类对象，一般以"cls"作为第一个参数（当然可以用其他名称的变量作为其第一个参数，但是大部分人都习惯以'cls'作为第一个参数的名字，就最好用'cls'了），能够通过实例对象和类对象去访问。

class people:
    country = 'china'
    
    #类方法，用classmethod来进行修饰
    @classmethod
    def getCountry(cls):
        return cls.country

p = people()
print p.getCountry()    #可以用过实例对象引用
print people.getCountry()    #可以通过类对象引用

　　类方法还有一个用途就是可以对类属性进行修改：

class people:
    country = 'china'
    
    #类方法，用classmethod来进行修饰
    @classmethod
    def getCountry(cls):
        return cls.country
        
    @classmethod
    def setCountry(cls,country):
        cls.country = country
        

p = people()
print p.getCountry()    #可以用过实例对象引用
print people.getCountry()    #可以通过类对象引用

p.setCountry('japan')   

print p.getCountry()   
print people.getCountry()

　　运行结果：

　　结果显示在用类方法对类属性修改之后，通过类对象和实例对象访问都发生了改变。

　　实例方法：在类中最常定义的成员方法，它至少有一个参数并且必须以实例对象作为其第一个参数，一般以名为'self'的变量作为第一个参数（当然可以以其他名称的变量作为第一个参数）。在类外实例方法只能通过实例对象去调用，不能通过其他方式去调用。

class people:
    country = 'china'
    
    #实例方法
    def getCountry(self):
        return self.country
        

p = people()
print p.getCountry()         #正确，可以用过实例对象引用
print people.getCountry()    #错误，不能通过类对象引用实例方法

　　静态方法：需要通过修饰器"@staticmethod"来进行修饰，静态方法不需要多定义参数。

class people:
    country = 'china'
    
    @staticmethod
    #静态方法
    def getCountry():
        return people.country
        

print people.getCountry()

　　对于类属性和实例属性，如果在类方法中引用某个属性，该属性必定是类属性，而如果在实例方法中引用某个属性（不作更改），并且存在同名的类属性，此时若实例对象有该名称的实例属性，则实例属性会屏蔽类属性，即引用的是实例属性，若实例对象没有该名称的实例属性，则引用的是类属性；如果在实例方法更改某个属性，并且存在同名的类属性，此时若实例对象有该名称的实例属性，则修改的是实例属性，若实例对象没有该名称的实例属性，则会创建一个同名称的实例属性。想要修改类属性，如果在类外，可以通过类对象修改，如果在类里面，只有在类方法中进行修改。

　　从类方法和实例方法以及静态方法的定义形式就可以看出来，类方法的第一个参数是类对象cls，那么通过cls引用的必定是类对象的属性和方法；而实例方法的第一个参数是实例对象self，那么通过self引用的可能是类属性、也有可能是实例属性（这个需要具体分析），不过在存在相同名称的类属性和实例属性的情况下，实例属性优先级更高。静态方法中不需要额外定义参数，因此在静态方法中引用类属性的话，必须通过类对象来引用。

　　关于面向对象编程暂时就讲这么多了，其他关于类的继承和方法重载这些内容将在后面继续讲解

（三）Python继承

　　在前面一篇文章中谈到了类的基本定义和使用方法，这只体现了面向对象编程的三大特点之一：封装。下面就来了解一下另外两大特征：继承和多态。

　　在Python中，如果需要的话，可以让一个类去继承一个类，被继承的类称为父类或者超类、也可以称作基类，继承的类称为子类。并且Python支持多继承，能够让一个子类有多个父类。

一.继承和多继承

　　在Python中类的继承定义基本形式如下：

#父类
class superClassName:
    block

#子类
class subClassName(superClassName):
    block

　　在定义一个类的时候，可以在类名后面紧跟一对括号，在括号中指定所继承的父类，如果有多个父类，多个父类名之间用逗号隔开。

class Parent:  # 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
        
    @staticmethod
    def justP():
        print "Just try"
        
    @classmethod
    def  justQ(cls):
        print "justQ"
        
class Child(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.justP()
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
Child.justQ()
c.justQ()

　　1）在Python中，如果父类和子类都重新定义了构造方法__init( )__，在进行子类实例化的时候，子类的构造方法不会自动调用父类的构造方法，必须在子类中显示调用。

　　2）如果需要在子类中调用父类的方法，需要以父类名.方法这种方式调用，以这种方式调用的时候，注意要传递self参数过去。

　　对于继承关系，子类继承了父类所有的公有属性和方法，可以在子类中通过父类名来调用，而对于私有的属性和方法，子类是不进行继承的，因此在子类中是无法通过父类名来访问的。

　　对于多重继承，比如

　　class SubClass(SuperClass1,SuperClass2)

　　此时有一个问题就是如果SubClass没有重新定义构造方法，它会自动调用哪个父类的构造方法？这里记住一点：以第一个父类为中心。如果SubClass重新定义了构造方法，需要显示去调用父类的构造方法，此时调用哪个父类的构造方法由你自己决定；若SubClass没有重新定义构造方法，则只会执行第一个父类的构造方法。并且若SuperClass1和SuperClass2中有同名的方法，通过子类的实例化对象去调用该方法时调用的是第一个父类中的方法。

二.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：

class Parent:        # 定义父类
    def myMethod(self):
        print '调用父类方法'

class Child(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

出处：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/

posted @ 2016-11-14 07:28 braldey 阅读(123) 评论(0) 编辑收藏举报

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Python 面向对象编程

（一）面向对象技术简介

三大特征

五大原则

基本术语介绍

（二）Python 属性、方法

一.如何定义一个类

二.属性

三.方法

四.类中内置的方法

五.类属性、实例属性、类方法、实例方法以及静态方法

（三）Python继承

一.继承和多继承

二.重写

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三大特征　