Python 面向对象
什么是面向对象编程?
面向对象编程是一种程序设计范式
对现实世界建立对象模型
把程序看作不同对象的相互调用
Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言,正因为如此,在Python中创建一个类和对象是很容易的。下面我们将详细介绍Python的面向对象编程。
如果你以前没有接触过面向对象的编程语言,那你可能需要先了解一些面向对象语言的一些基本特征,在头脑里头形成一个基本的面向对象的概念,这样有助于你更容易的学习Python的面向对象编程。
接下来我们先来简单的了解下面向对象的一些基本特征。
面向对象技术简介
- 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。
定义类并创建实例 在Python中,类通过 class 关键字定义。以 Person 为例,定义一个Person类如下: class Person(): pass 按照 Python 的编程习惯,类名以大写字母开头,紧接着是(object),表示该类是从哪个类继承下来的。类的继承将在后面的章节讲解,现在我们只需要简单地从object类继承。 有了Person类的定义,就可以创建出具体的xiaoming、xiaohong等实例。创建实例使用 类名+(),类似函数调用的形式创建: xiaoming = Person() xiaohong = Person()
注:python 2 创建类与python 3 不同
py 2.2 后继承 object 的目的是使这个类成为 new style class, 没有继承 object 的为传统 classic class, 在py 2.7.11进行了测试 >>> class A(object): ... pass ... >>> print(type(A)) <type 'type'> >>> class B(): ... pass ... >>> print(type(B)) <type 'classobj'> # 可见2个type是不同的 >>> print dir(A) ['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__'] >>> print dir(B) ['__doc__', '__module__'] # 属性也是不一样的 而py 3.5.2: class A(object): pass print(type(A)) print(dir(A)) class B(): pass print(type(B)) print(dir(B)) <class 'type'> ['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__'] <class 'type'> ['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__'] 说明 py 3.5 object 已经作为默认基类被继承了(跟 java 一样).
- 字段:字段包括:普通字段和静态字段,他们在定义和使用中有所区别,而最本质的区别是内存中保存的位置不同。普通字段属于对象,静态字段属于类.
class Province: # 静态字段 country = '中国' def __init__(self, name): # 普通字段 self.name = name # 直接访问普通字段 obj = Province('河北省') print(obj.name) # 直接访问静态字段 print(Province.country)
静态字段在内存中只保存一份,普通字段在每个对象中都要保存一份
- 方法:方法包括:普通方法、静态方法和类方法,三种方法在内存中都归属于类,区别在于调用方式不同。
普通方法:由对象调用;至少一个self参数;执行普通方法时,自动将调用该方法的对象赋值给self;
类方法:由类调用; 至少一个cls参数;执行类方法时,自动将调用该方法的类复制给cls;
静态方法:由类调用;无默认参数;
#!/usr/bin/env python # Version = 3.5.2 # __auth__ = '无名小妖' class Foo: def __init__(self, name): self.name = name def ord_func(self): """ 定义普通方法,至少有一个self参数 """ print('普通方法') @classmethod def class_func(cls): """ 定义类方法,至少有一个cls参数 """ print('类方法') @staticmethod def static_func(): """ 定义静态方法 ,无默认参数""" print('静态方法') # 调用普通方法 f = Foo('那么') f.ord_func() # 调用类方法 Foo.class_func() # 调用静态方法 Foo.static_func()
尽量不要用对象执行静态方法和类方法。
属性:Python中的属性其实是普通方法的变种。
class Foo: def func(self): pass # 定义属性 @property def prop(self): print('xxx') # ############### 调用 ############### foo_obj = Foo() foo_obj.func() foo_obj.prop #调用属性
由属性的定义和调用要注意一下几点:
- 定义时,在普通方法的基础上添加 @property 装饰器;
- 定义时,属性仅有一个self参数
- 调用时,无需括号
方法:foo_obj.func()
属性:foo_obj.prop
注意:属性存在意义是:访问属性时可以制造出和访问字段完全相同的假象。
属性的定义有两种方式:
- 装饰器 即:在方法上应用装饰器
- 静态字段 即:在类中定义值为property对象的静态字段
装饰器方式:在类的普通方法上应用@property装饰器
#!/usr/bin/env python # Version = 3.5.2 # __auth__ = '无名小妖' class Pager(): def __init__(self,all_count): self.all_count = all_count @property def all_pager(self): a1,a2 = divmod(self.all_count,10) if a2 == 0: x = a1 else: x = a1 + 1 return x @all_pager.setter def all_pager(self,value): self.all_count = value * 10 @all_pager.deleter def all_pager(self): print('deleter') p = Pager(101) print(p.all_pager) p.all_pager = 123 print(p.all_pager) del p.all_pager
输出结果:
11 123 deleter
静态字段方式,创建值为property对象的静态字段
- 第一个参数是方法名,调用
对象.属性
时自动触发执行方法 - 第二个参数是方法名,调用
对象.属性 = XXX
时自动触发执行方法 - 第三个参数是方法名,调用
del 对象.属性
时自动触发执行方法
class Foo: def get_bar(self): return 'xiaoyao1' # *必须两个参数 def set_bar(self, value): print('set value is ' + value) def del_bar(self): print('xiaoyao2') BAR = property(fget=get_bar, fset=set_bar, fdel=del_bar) obj = Foo() obj.BAR # 自动调用第一个参数中定义的方法:get_bar x = obj.BAR print(x) obj.BAR = "alex" # 自动调用第二个参数中定义的方法:set_bar方法,并将“alex”当作参数传入 del obj.BAR # 自动调用第三个参数中定义的方法:del_bar方法 xiaoyao1 set value is alex xiaoyao2
Python 三大特性:
封装
封装最好理解了。封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。
封装,也就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。
__init__ 是封装必不可少的,看列子:
class Init(): def __init__(self,name,age,gender): self.Name = name self.Age = age self.Gender = gender obj1 = Init('xiao',15,'男') obj2 = Init('yao',16,'女') print(obj1.Name) print(obj2.Name)
这样实现了数据封装
xiao yao
继承
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。
在某些 OOP 语言中,一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下,一个子类只能有一个基类,要实现多重继承,可以通过多级继承来实现。
class C1(): def c1(self): print('C1') class C2(C1): def c2(self): print('C2') class C3(): def c3(self): print('C3') def c1(self): print('C3') class C4(C2,C3): def c4(self): print('C4') obj = C4() obj.c1() obj1 = C3() obj1.c1()
输出结果:
C1 C3
可见,C4继承C2,C3,C2又继承C1,所以obj会有c1方法。
类的继承可以总结为:
1.左侧优先
class C4(C2,C3) 这里C2比C3优先
2.深度优先
上面例子C1和C3都有c1方法,但是最后C4继承的是C1的c1
3.有共同的父类,最后找父类
看图红色箭头表示继承关系,黑色箭头表示查找关系
图一: 图二: