65.类和对象

目录

• 一、类和对象
• 二、现实世界中定义类和对象
  • 2.1 定义对象
  • 2.2 定义对象
• 三、程序中定义类和对象
  • 3.1 定义类
  • 3.2 定义对象
  • 3.3 python为类内置的特殊属性
• 四、补充说明
  • 4.1 先定义，后使用
  • 4.2 程序中类的用法
  • 4.3 程序中的对象
  • 4.4 程序中对象的用法
  • 4.5 总结说明

一、类和对象

类的意思：种类、分类、类别，是面向对象设计最重要的概念，对象是特征与技能的结合体，而类则是一系列对象相似的特征与技能的结合体

对象是特征与技能的结合体，我可能有身高体重、而你也有身高体重，所以你会说你像我，但是你一定不会说你像阿猫阿狗。并且我和你其实就可以说成是一类，而你和选课系统不能说是一类，因此给出类的定义：类就是一系列对象相似的特征与技能的结合体。

那么问题来了，先有的一个个具体存在的对象（比如一个具体存在的人），还是先有的人类这个概念，这个问题需要分两种情况去看：

1.在现实世界中：先有对象，再有类

世界上肯定是先出现各种各样的实际存在的物体，然后随着人类文明的发展，人类站在不同的角度总结出了不同的种类，如人类、动物类、植物类等概念，也就说，对象是具体的存在，而类仅仅只是一个概念，并不真实存在

2.在程序中：务必保证先定义类，后产生对象

这与函数的使用是类似的，先定义函数，后调用函数，类也是一样的，在程序中需要先定义类，后调用类，不一样的是，调用函数会执行函数体代码返回的是函数体执行的结果，而调用类会产生对象，返回的是对象

二、现实世界中定义类和对象

2.1 定义对象

就拿选课系统来讲，我们先总结一套现实世界中的学生对象：

• 对象1：
  • 特征：
    • 学校='oldboy'
    • 姓名='lwx'
    • 年龄=18
    • 性别='male'
  • 技能：
    • 选课
• 对象2：
  • 特征：
    • 学校='oldboy'
    • 姓名='xiaoming'
    • 年龄=17
    • 性别='male'
  • 技能：
    • 选课
• 对象3：
  • 特征：
    • 学校='oldboy'
    • 姓名='xiaozhang'
    • 年龄=19
    • 性别='female'
  • 技能：
    • 选课

2.2 定义对象

站在未来选课系统的角度，我们还可以总结现实世界中的学生类：

• 老男孩学生类：
  • 相似的特征：
    • 学校='oldboy'
  • 相似的技能
    • 选课

三、程序中定义类和对象

3.1 定义类

# 注意类中定义变量使用驼峰体
class OldboyStudent():
    school = 'oldboy'

    def choose_course(self):
        print('is choosing course')

我们曾经在定义函数的时候，只检测函数题的语法，不执行其代码，但是定义类的时候，类体代码会在类定义阶段就立刻执行，并且会产生一个类的名称空间，也就是说类的本身其实就是一个容器/名称空间，是用来存放名字的，这是类的用途之一

print(OldboyStudent.__dict__)

#{'__module__': '__main__', 'school': 'oldboy', 'choose_course': <function OldboyStudent.choose_course at 0x10d653ae8>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'OldboyStudent' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'OldboyStudent' objects>, '__doc__': None}

print(OldboyStudent.__dict__['school'])

3oldboy

print(OldboyStudent.__dict__['choose_course'])

#<function OldboyStudent.choose_course at 0x10d653ae8>

try:
    OldboyStudent.__dict__['choose_course']()
except Exception as e:
    print('error:', e)

error: choose_course() missing 1 required positional argument: 'self'

print(OldboyStudent.school)

#oldboy

OldboyStudent.choose_course(111)

is choosing course

print(OldboyStudent.choose_course)

#<function OldboyStudent.choose_course at 0x10d653ae8>

OldboyStudent.__dict__['choose_course']

#<function __main__.OldboyStudent.choose_course(self)>

OldboyStudent.country='China'

OldboyStudent.__dict__['country']

#'China'

OldboyStudent.country='CHINA'

OldboyStudent.__dict__['country']

#'CHINA'

del OldboyStudent.school

print(OldboyStudent.__dict__)

#{'__module__': '__main__', 'school': 'oldboy', 'choose_course': <function OldboyStudent.choose_course at 0x10d653ae8>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'OldboyStudent' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'OldboyStudent' objects>, '__doc__': None, 'country': 'CHINA'}

3.2 定义对象

调用类即可产生对象，调用类的过程，又称为类的实例化，实例化的结果称为类的对象/实例

stu1=OldboyStudent() # 调用类会得到一个返回值，该返回值就是类的一个具体存在的对象/实例
print(stu1.school)

#oldboy

stu2=OldboyStudent() # 调用类会得到一个返回值，该返回值就是类的一个具体存在的对象/实例
print(stu2.school)

#oldboy

stu3=OldboyStudent() # 调用类会得到一个返回值，该返回值就是类的一个具体存在的对象/实例
stu3.choose_course()

is choosing course

3.3 python为类内置的特殊属性

类名.__name__# 类的名字(字符串)
类名.__doc__# 类的文档字符串
类名.__base__# 类的第一个父类(在讲继承时会讲)
类名.__bases__# 类所有父类构成的元组(在讲继承时会讲)
类名.__dict__# 类的字典属性
类名.__module__# 类定义所在的模块
类名.__class__# 实例对应的类(仅新式类中)

四、补充说明

4.1 先定义，后使用

在程序中，务必保证：先定义（类），后使用（产生对象）：

1. 在程序中特征用变量标识，技能用函数标识
2. 因而类中最常见的无非是：变量和函数的定义

#程序中的类
class OldboyStudent:
    school='oldboy'
    def learn(self):
        print('is learning')
        
    def eat(self):
        print('is eating')
    
    def sleep(self):
        print('is sleeping')

注意：
1.类中可以有任意python代码，这些代码在类定义阶段便会执行
2.因而会产生新的名称空间，用来存放类的变量名与函数名，可以通过OldboyStudent.__dict__查看
3.对于经典类来说我们可以通过该字典操作类名称空间的名字（新式类有限制），但python为我们提供专门的.语法
4.点是访问属性的语法，类中定义的名字，都是类的属性

4.2 程序中类的用法

“.”:专门用来访问属性，本质操作的就是__dict__

OldboyStudent.school #等于经典类的操作OldboyStudent.__dict__['school']
OldboyStudent.school='Oldboy' #等于经典类的操作OldboyStudent.__dict__['school']='Oldboy'
OldboyStudent.x=1 #等于经典类的操作OldboyStudent.__dict__['x']=1
del OldboyStudent.x #等于经典类的操作OldboyStudent.__dict__.pop('x')

4.3 程序中的对象

调用类，或称为实例化，得到对象

s1=OldboyStudent()
s2=OldboyStudent()
s3=OldboyStudent()

#如此，s1、s2、s3都一样了，而这三者除了相似的属性之外还各种不同的属性，这就用到了__init__
#注意：该方法是在对象产生之后才会执行，只用来为对象进行初始化操作，可以有任意代码，但一定不能有返回值
class OldboyStudent:
    ......
    def __init__(self,name,age,sex):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex
    ......


s1=OldboyStudent('李坦克','男',18) #先调用类产生空对象s1，然后调用OldboyStudent.__init__(s1,'李坦克','男',18)
s2=OldboyStudent('王大炮','女',38)
s3=OldboyStudent('牛榴弹','男',78)

4.4 程序中对象的用法

#执行__init__,s1.name='牛榴弹'，很明显也会产生对象的名称空间
s2.__dict__
{'name': '王大炮', 'age': '女', 'sex': 38}

s2.name #s2.__dict__['name']
s2.name='王三炮' #s2.__dict__['name']='王三炮'
s2.course='python' #s2.__dict__['course']='python'
del s2.course #s2.__dict__.pop('course')

在程序中：先定义类，后产生对象

4.5 总结说明

1. 站的角度不同，定义出的类是截然不同的，详见面向对象实战之需求分析
2. 现实中的类并不完全等于程序中的类，比如现实中的公司类，在程序中有时需要拆分成部门类，业务类
3. 有时为了编程需求，程序中也可能会定义现实中不存在的类，比如策略类，现实中并不存在，但是在程序中却是一个很常见的类