python面向对象

# 创建一个学生类
class Student:
    
    # 定义学生属性，初始化方法
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    # 定义打印学生信息的方法
    def show(self):
        print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))

student1 = Student("John", 100)
student2 = Student("Lucy", 99)
在这个案例中，Student是类，student1和student2是我们创建的具体的学生对象。当我们输入上述代码时，
Python会自动调用默认的__init__初始构造函数来生成具体的对象。关键字self是个非常重要的参数，代表创建的对象本身。
当你创建具体的对象后，你可以直接通过student1.name和student1.score来分别获取学生的名字和分数，
也可以通过student1.show()来直接打印学生的名字和分数。

class Student:

    # number属于类变量，定义在方法外，不属于具体实例
    number = 0

    # 定义学生属性，初始化方法
    # name和score属于实例变量，定义在方法里
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score
        # 此处有错误
        number = number + 1#调用类变量错误

　　　　　　Student.number = Student.number + 1#正确调用类变量

    # 定义打印学生信息的方法
    def show(self):
        print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))

类变量和实例变量的区别很大，访问方式也也不一样。

• 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。访问或调用类变量的正确方式是类名.变量名或者self.__class__.变量名。self.__class__自动返回每个对象的类名。

• 实例变量：定义在方法中的变量，属于某个具体的对象。访问或调用实例变量的正确方式是对象名.变量名或者self.变量名.

• 正确的方式是使用Student.number或self.__class__.number访问属于类的变量。

类方法(Class method)

 

正如同有些变量只属于类，有些方法也只属于类，不属于具体的对象。

你有没有注意到属于对象的方法里面都有一个self参数, 比如__init__(self), show(self)? self是指对象本身。属于类的方法不使用self参数， 而使用参数cls，

代表类本身。另外习惯上对类方法我们会加上@classmethod的修饰符做说明。

同样拿Student为例子，我们不用print函数打印出已创建学生对象的数量，而是自定义一个类方法来打印，我们可以这么做:

class Student:

    # number属于类变量，不属于某个具体的学生实例
    number = 0
    # 定义学生属性，初始化方法
    # name和score属于实例变量
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score
        Student.number = Student.number + 1
    # 定义打印学生信息的方法
    def show(self):
        print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))

    # 定义类方法，打印学生的数量
    @classmethod
    def total(cls):
        print("Total: {0}".format(cls.number))

# 实例化，创建对象
student1 = Student("John", 100)
student2 = Student("Lucy", 99)
Student.total()  # 打印 Total: 2

类里面的私有属性和私有方法以双下划线__开头。私有属性或方法不能在类的外部被使用或直接访问。我们同样看看学生类这个例子，

把分数score变为私有属性，看看会发生什么。

 

# 创建一个学生类
class Student:

    # 定义学生属性，初始化方法
    # name和score属于实例变量, 其中__score属于私有变量
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.__score = score

    # 定义打印学生信息的方法
    def show(self):
        print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.__score))

# 实例化，创建对象
student1 = Student("John", 100)

student1.show()  # 打印 Name: John, Score: 100
student1.__score  # 打印出错，该属性不能从外部访问。

如果你将score变成__score, 你将不能直接通过student1.__score获取该学生的分数。show()可以正常显示分数，是因为它是类里面的函数，

可以访问私有变量。私有方法是同样的道理。当我们把show()变成，__show()你将不能再通过student1.__show()打印出学生的名字和分数。

值得注意的是私有方法必需含有self这个参数，且把它作为第一个参数。

在面向对象的编程中,通常情况下很少让外部类直接访问类内部的属性和方法，

而是向外部类提供一些按钮,对其内部的成员进行访问,以保证程序的安全性，这就是封装。

@property的用法与神奇之处

 

在上述案例中用户不能用student1.__score方式访问学生分数，然而用户也就知道了__score是个私有变量。

我们有没有一种方法让用户通过student1.score来访问学生分数而继续保持__score私有变量的属性呢？

这时我们就可以借助python的@property装饰器了。我们可以先定义一个方法score(), 然后利用@property把这个函数伪装成属性。见下面例子:

# 创建一个学生类
class Student:
    # 定义学生属性，初始化方法
    # name和score属于实例变量, 其中score属于私有变量
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.__score = score
    # 利用property装饰器把函数伪装成属性
    @property
    def score(self):
        print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.__score))
# 实例化，创建对象
student1 = Student("John", 100)
student1.score  # 打印 Name: John. Score: 100

注意： 一旦给函数加上一个装饰器@property,调用函数的时候不用加括号就可以直接调用函数了 

类的继承(Inheritance)

 

面向对象的编程带来的最大好处之一就是代码的重用，实现这种重用的方法之一是通过继承(Inheritance)。

你可以先定义一个基类(Base class)或父类(Parent class)，

再按通过class 子类名（父类名)来创建子类(Child class)。

这样子类就可以从父类那里获得其已有的属性与方法，这种现象叫做类的继承。

我们再看另一个例子，老师和学生同属学校成员，都有姓名和年龄的属性，然而老师有工资这个专有属性，学生有分数这个专有属性。

这时我们就可以定义1一个学校成员父类，2个子类。

 

# 创建父类学校成员SchoolMember
class SchoolMember:

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def tell(self):
        # 打印个人信息
        print('Name:"{}" Age:"{}"'.format(self.name, self.age), end=" ")


# 创建子类老师 Teacher
class Teacher(SchoolMember):

    def __init__(self, name, age, salary):
        SchoolMember.__init__(self, name, age) # 利用父类进行初始化
        self.salary = salary

    # 方法重写
    def tell(self):
        SchoolMember.tell(self)
        print('Salary: {}'.format(self.salary))


# 创建子类学生Student
class Student(SchoolMember):

    def __init__(self, name, age, score):
        SchoolMember.__init__(self, name, age)
        self.score = score

    def tell(self):
        SchoolMember.tell(self)
        print('score: {}'.format(self.score))


teacher1 = Teacher("John", 44, "$60000")
student1 = Student("Mary", 12, 99)

teacher1.tell()  # 打印 Name:"John" Age:"44" Salary: $60000
student1.tell()  # Name:"Mary" Age:"12" score: 99

 

上述代码中，你注意到以下几点了吗？

 

• 在创建子类的过程中，你需要手动调用父类的构造函数__init__来完成子类的构造。

• 在子类中调用父类的方法时，需要加上父类的类名前缀，且需要带上self参数变量。比如SchoolMember.tell(self),

• 这个可以通过使用super关键词简化代码。

• 如果子类调用了某个方法(如tell())或属性，Python会先在子类中找，如果找到了会直接调用。如果找不到才会去父类找。

• 这为方法重写带来了便利。

 

实际Python编程过程中，一个子类可以继承多个父类，原理是一样的。第一步总是要手动调用__init__构造函数。

 

super()关键字调用父类方法

 

在子类当中可以通过使用super关键字来直接调用父类的中相应的方法，简化代码。在下面例子中，学生子类调用了父类的tell()方法。super().tell()等同于SchoolMember.tell(self)。当你使用Python super()关键字调用父类方法时时，注意去掉括号里self这个参数。

 

# 创建子类学生Student
class Student(SchoolMember):

    def __init__(self, name, age, score):
        SchoolMember.__init__(self, name, age)
        self.score = score

    def tell(self):
        super().tell() # 等同于 SchoolMember.tell(self)
        print('score: {}'.format(self.score))