python 面向对象编程（一）

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

返回结果：
jack 12

　　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

运行结果报错：
Traceback (most recent call last):
  File "E:\PYTHON\Eclipse\eclipse\Doc\day1\demo.py", line 7, in <module>
    print p.__name,p.__age
AttributeError: people instance has no attribute '__name'

　　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：

#coding:UTF8
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()

运行结果：
jack 12

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。

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，这个和C++中类的静态成员变量有点类似。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。

#coding:UTF8
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

运行结果
jack
jack

实例属性是不需要在类中显示定义的，比如：

#coding:UTF8
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

运行结果：
jack
12
jack

　　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。

#coding:UTF8
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

运行结果：
jack
12
jack

　　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。

#coding:UTF8
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

运行结果：
china
china
japan
china
china

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。

#coding:UTF8

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

运行结果：
china
china

类方法还有一个用途就是可以对类属性进行修改：

#coding:UTF8

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：
china
china
japan
japan

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。

#coding:UTF8

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

运行结果：
china
Traceback (most recent call last):
  File "E:\demo.py", line 13, in <module>
    print people.getCountry()    #错误，不能通过类对象引用实例方法
TypeError: unbound method getCountry() must be called with people instance as first argument (got nothing instead)

 

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。

#coding:UTF8

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

print people.getCountry()

运行结果：

china

 

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。