python入门（十三）：面向对象（继承、重写、公有、私有）

1、 三种类定义的写法

 class P1:#定义类   加不加()都可以
    pass

 

class P2():                    #带()，且括号中为空,类定义

    pass

class P3(object):　　#带括号,且写有object，类定义

    pass

p1=P1()                    #实例化

p2=P2()                    #实例化

p3=P3()                    #实例化

print(p1)

print(p2)

print(p3)

运行结果：

E:\>python a.py

<__main__.P1 object at 0x00000219A4A604E0>

<__main__.P2 object at 0x00000219A4A60518>

<__main__.P3 object at 0x00000219A4A60550>

 

2、类的好处：

可以把数据放在类的实例里面去管理，使用类里面的实例方法来管理这些数据，保证数据的安全性。

 class Person:

    def __init__(self,name,age):
        if isinstance(age,int) and age >0:
            self.age = age
        else:
            self.age = 0
        self.name = name
        

    def set_age(self,age):
        if isinstance(age,int) and age >0:
            self.age = age

    def get_age(self):
        return self.age

p1=Person("wulaoshi",18)　　　　#实例化
p2=Person("lilaoshi",28)　　　　#实例化

print(p1.age)　　　　#打印实例p1中的age，为18

p1.age=-100                       #可以使用这种p1.age方式，赋值

print(p1.age)                        #打印实例p1的age为-100

print(p2.age)                        #打印实例p2中的age为-1

p1.set_age(-10)                     #试图通过方法set_age更改p1.age的值为-10

print(p1.get_age())                   #打印盘p1.age的值

p2.set_age(28)                      #试图通过方法set_age更改p2.age的值为-10

print(p2.get_age())                   #打印盘p2.age的值

运行结果：

E:\>python a.py

18

-100                             # p1.age=-100的形式可以赋值成功，可见不安全性

0                                  #由于实例化时，输入的age值不符合条件，所以

                                   #被强制赋值为0

-100                               # 设置年龄-10不满足条件，未设置成功，保留原

28                                 # p2.set_age(28)  设置成功，数据有变化

3、私有变量：防止数据绕过实例方法被修改

 class Person:

    def __init__(self,name,age):　　　　#该方法表示在实例化的时候会执行
        if isinstance(age,int) and age >0:　　　　#也就是会在实例化的时候进行判断从而赋值
            self.__age = age
        else:
            self.__age = 0
        self.name = name
        

    def set_age(self,age):
        if isinstance(age,int) and age >0:
            self.__age = age

    def get_age(self):
        return self.__age

p1=Person("wulaoshi",18)

p2=Person("lilaoshi",-1)

print(p1.__age)                     #试图在外部访问私有变量

p1.__age=-100                     #将变量p1.__age赋值为-100

print(p1.__age)                     #打印变量p1.__age的值

print(p1.get_age())                  #打印真实的实例p1的age

运行结果：

E:\>python a.py

Traceback (most recent call last):

  File "a.py", line 19, in <module>

    print(p1.__age)

AttributeError: 'Person' object has no attribute '__age'     #证明了p1.__age私有变量不可访问

-100                                               #p1.__age=-100的真实含义是：将-100赋值给了p1.__age这个变量，此时p1.__age并不是实例p1中的age，两者是不同的

18                                                 #查看实例p1中的age，显示还是18.证明了私有变量在外部不可改变，并且p1.__age=-100仅仅是给变量p1.__age赋值而已

 

 类的必要组成元素：类里面要有数据，还有操作数据的方法（设定操作数据的规则）

 

4、私有方法

1） 内部调用私有方法：

 class Person:

    def __init__(self,name,age):
        if isinstance(age,int) and age >0:
            self.__age = age
        else:
            self.__age = 0
        self.name = name#name是局部变量，self.name是私有变量，局部变量出去这个函数就不能用了，只能在__init__中使用，实例变量在类中的所有方法都能使用这个变量
    def set_age(self,age):
        if isinstance(age,int) and age >0:
            self.__age = age
    def __print_age(self):　　　　 #打印年龄的私有方法
        print(self.__age)

    def get_age(self):
        self.__print_age()　　　　#调用私有方法，前面也需要加一个self，私有方法在类的其他的方法中调用
        return self.__age

p1=Person("wulaoshi",18)
p2=Person("lilaoshi",28)

p1.get_age()

运行结果：

E:\>python a.py

18                                #会打印出年龄，表示私有方法调用成功

2) 外部调用私有方法：

p1.__print_age()　　　　#外部调用私有方法

运行结果;

E:\>python a.py

Traceback (most recent call last):

  File "a.py", line 23, in <module>

    p1.__print_age()

AttributeError: 'Person' object has no attribute '__print_age'

 

5、类的内置方法：

__init__　　python内置方法

 

 >>> class P:　　#定义一个类P
...     pass
...
>>> p=P()　　　　#实例化
>>> dir(p)　　　　#查看类的内置方法
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__form
at__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_s
ubclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__',
 '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclas
shook__', '__weakref__']

前面有__的都是内置方法，有特定的用途

>>> p.__class__
<class '__main__.P'>
>>>

 

6、方法调用过程与内存的关系

 class Person:

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

    def get_name(self):#实例方法
        print(self.name)
        


p1=Person("wulaoshi")
p1.get_name()

内存：

类Person放在内存地址：xxxxyyy1

类中的方法get_name():也在这个地址中，并且在调用时要有一个参数self

类变量也在这个地址中

 

实例p1放在内存地址：mmmmzzz2

这个地址中存有数据name="wulaoshi"

 

p1.get_name()的调用过程：

1) 在类的地址xxxxyyy1中先把get_name()的内容找出来想去调用

2) 实例变量p1的内存地址--->self=mmmmzzzz2

3) get_name(self=mmmmzzzz2）

4) 执行方法体：print(self.name)

5) 去mmmmzzz2找到name的值，然后打印

总结：

类中的实例方法中的第一个参数self,实际上就是实例所在内存的地址，通过这个地址，可以找到实例方法中需要使用的各种实例属性（数据）。

 

 class Person:

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

    def get_name(self):#实例方法
        print(self.name)
    
    def get_name2(self):#实例方法
        print(self.name,self.name)   


p1=Person("wulaoshi")  #mmmmzzzz2
p1.get_name()  #self就是p1的内存地址
p1.get_name2() #self就是p1的内存地址

p2=Person("李老师")    #mmmmzzzz3
p2.get_name()  ##self就是p2的内存地址
p2.get_name2() #self就是p2的内存地址

 

7、类变量

 class Person:
    x=0  #类变量　　　　#类变量，定义在方法外面，没有self；类变量一般用来计数，比如创建了多少个实例

    def __init__(self,name):　　　　#构造函数只有在实例化的时候才会被执行
        self.name = name
        Person.x+=1

    def get_name(self):#实例方法
        print(self.name)

p1=Person("wulaoshi")　　)#实例化：类名+（参数）
p2=Person("laoli")
p3=Person("laoli")

print(Person.x)           #使用类变量时，前面要有类名

print(p1.x)               #也可以使用实例名，但是值都是一样的

print(p2.x)               #因为类变量在内存中只有一份(类似全局变量)，所以不管那个

print(p3.x)               #实例变量去访问它，都是一个值

运行结果;

E:\>python a.py

3

3

3

3

 

8、实例化

 """
类内存：
存类的方法
类变量
"""

 

实例化：p2=Person("laoli")
实例对象：p2
实例方法:get_name
实例变量：self.name

 

 参数通过构造函数传递到实例里面，做初始化设置使用

 需要往类中传值的时候，需要实现构造函数，构造函数的时候，self自动会被赋值

class Person:
    def __init__(self,name):　　　　#当需要向实例中传参数时，便需要写构造函数
        self.name = name

p=Person("老王")
print(p.name)

 

9、继承

1)

让类进行一些扩展

 

 class Person:　　　　#父类

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

    def set_name(self,name):　　　　#父类中有set_name和get_name两个方法
        self.name = name

    def get_name(self):
        return self.name

class AsianPerson(Person):　　　　#子类，括号中写入父类名

    def __init__(self,name,nation):
        Person.__init__(self,name)
        self.name = name　　　　#通过父类的构造方法的执行，可以生成一个self.name,此句可删
        self.nation = nation

    def set_nation(self,nation):
        self.nation = nation

    def get_nation(self):
        return self.nation

ap= AsianPerson("laowang","china")　　　　#实例化，写进两个参数
print(ap.get_name())　　　　#实例ap中类AsianPerson中并没有get_name()方法
print(ap.get_nation())
ap.set_name("laolaowang")　　　　#实例ap中类AsianPerson中并没有set_name()方法
print(ap.get_name())
    #但是执行结果均能够正常执行，说明了类的继承实现

 

2) 同样的以上的代码中，也可以对父类进行实例化
p=Person("老李")
print(p.get_name())　　　　#父类Person中，有get_name()方法；#运行正常

print(p.get_nation()) 　　　#父类Person中，无get_nation()方法；#运行会报错

 

3) 调用父类的构造方法：

        1） 如果代码中不写Person.__init__(self,name)

class Person:

    def __init__(self,name):

        self.name = name

    def set_name(self,name):

        self.name=name

    def get_name(self):

        return self.name

class AsianPerson(Person):

    def __init__(self,name,nation):

        self.nation=nation         #此处无父类的构造方法，所以未将name做初始化

                                #所以想使用父类的self.name便失败了

    def set_nation(self,nation):

        self.nation=nation

    def get_nation(self):

        return self.nation

ap=AsianPerson("laowang","China")

print(ap.get_name())

运行结果：

E:\>python a.py

Traceback (most recent call last):

  File "a.py", line 25, in <module>

    print(ap.get_name())

  File "a.py", line 10, in get_name

    return self.name

AttributeError: 'AsianPerson' object has no attribute 'name'

会提示AsianPerson没有name属性

 

综上：Person.__init__(self,name)的作用是：

如果想使用父类中的方法和变量的话，则必须在子类的构造函数中，需要调用父类的构造方法，将父类的初始化数据传过去后，父类中的变量和实例方法全部可以被子类使用

父类的私有变量与私有方法不会被继承，父类其他的公有变量和公有方法会被子类所继承

4) 父类中有一个方法是修改自己所有属性的，那么子类调用父类方法就能修改父类的私有属性值：

class Person:

 

    def __init__(self,name):

        self.__name = name

    def set_name(self,name):

        self.__name=name

    def get_name(self):

        return self.__name

class AsianPerson(Person):

 

    def __init__(self,name,nation):

        Person.__init__(self,name)

        self.nation=nation

    def set_nation(self,nation):

        self.nation=nation

    def get_nation(self):

        return self.nation

ap=AsianPerson("laowang","China")

print(ap.get_name())         #子类调用父类中的私有变量

print(ap.set_name("laoli"))    #子类修改父类中的私有变量

print(ap.__name)            #在外部方访问私有变量

运行结果：

E:\>python a.py

laowang                

None                      #子类可成功修改父类中的私有变量

Traceback (most recent call last):

  File "a.py", line 28, in <module>

    print(ap.__name)

AttributeError: 'AsianPerson' object has no attribute '__name'   #私有变量不可在外部访问

5)如果父类中有私有变量，那么子类的方法是不能读取父类中的私有变量的

class Person:

 

    def __init__(self):

        self.__name = "liuyujing"

    def set_name(self,name):

        self.__name=name

    def get_name(self):

        return self.__name

class AsianPerson(Person):

 

    def __init__(self,name,nation):

        Person.__init__(self)

        self.nation=nation

    def get_name(self):

        return self.__name     #子类中的方法不能访问父类中的私有变量

 

ap=AsianPerson("laowang","China")

print(ap.get_name())

运行结果：

E:\>python a.py

Traceback (most recent call last):

  File "a.py", line 23, in <module>

    print(ap.get_name())

  File "a.py", line 20, in get_name

    return self.__name

AttributeError: 'AsianPerson' object has no attribute '_AsianPerson__name'

 

10、重写父类中的方法

 class Person:

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

    def set_name(self,name):
        self.name = name

    def get_name(self):
        return self.name

class AsianPerson(Person):

    def __init__(self,name,nation):
        Person.__init__(self,name)      
        self.nation = nation

    def get_name(self):#重写了父类中的方法
        return "****:"+self.name

ap= AsianPerson("laowang","china")
print(ap.get_name())　　　　#在调用时调用的是子类的get_name()方法，将父类的方法覆盖掉了

 

子类中重写了父类的方法，如果使用父类创建实例对象时，调用的还是父类里的方法。

重写：把父类的方法覆盖掉，使用子类的同名方法

重载; 多个方法名一样，但是他们的参数类型，还有参数个数不一样（相对java说的），python不支持重载

 

11、 明确调用父类中的方法

调用父类的方法 

 super().get_name() 

 Person.get_name(self) 

 super(AsianPerson,self).get_name() 

1) super().get_name()方式调用父类中的方法

class Person:

 

    def __init__(self,name):

        self.name = name

    def set_name(self,name):

        self.name=name

    def get_name(self):

        return self.name

 

class AsianPerson(Person):

 

    def __init__(self,names,nation):

        Person.__init__(self,name)

        self.nation=nation

    def set_nation(self,nation):

        self.nation=nation

    def get_nation(self):

        return self.nation

    def get_name(self):

        return "***:"+super().get_name()#调用父类中的get_name()方法，super是关键字

ap=AsianPerson("laowang","China")

print(ap.get_name())

运行结果;

E:\>python a.py

***:laowang

 

2) Person.get_name(self)方式调用父类中的方法

class Person:

 

    def __init__(self,name):

        self.name = name

    def set_name(self,name):

        self.name=name

    def get_name(self):

        return self.name

 

class AsianPerson(Person):

 

    def __init__(self,name,nation):

        Person.__init__(self,name)

        self.nation=nation

    def set_nation(self,nation):

        self.nation=nation

    def get_nation(self):

        return self.nation

    def get_name(self):

        return "***:"+Person.get_name(self)  #括号内需要写self

ap=AsianPerson("laowang","China")

print(ap.get_name())

运行结果：

E:\>python a.py

***:laowang       

 

3) super(AsianPerson,self).get_nam方式调用父类中的方法

class Person:

 

    def __init__(self,name):

        self.name = name

    def set_name(self,name):

        self.name=name

    def get_name(self):

        return self.name

 

class AsianPerson(Person):

 

    def __init__(self,name,nation):

        Person.__init__(self,name)

        self.nation=nation

    def set_nation(self,nation):

        self.nation=nation

    def get_nation(self):

        return self.nation

    def get_name(self):

        return "***:"+super(AsianPerson,self).get_name()

ap=AsianPerson("laowang","China")

print(ap.get_name())

运行结果：

E:\>python a.py

***:laowang