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。
- 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。类变量通常不作为实例变量使用。
- 数据成员:类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
- 方法重写:如果从父类继承的方法不能满足子类的需求,可以对其进行改写,这个过程叫方法的覆盖(override),也称为方法的重写。
- 实例变量:定义在方法中的变量,只作用于当前实例的类。
- 继承:即一个派生类(derived class)继承基类(base class)的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如,有这样一个设计:一个Dog类型的对象派生自Animal类,这是模拟"是一个(is-a)"关系(例图,Dog是一个Animal)。
- 实例化:创建一个类的实例,类的具体对象。
- 方法:类中定义的函数。
- 对象:通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员(类变量和实例变量)和方法。
类对象
类对象支持两种操作:属性引用和实例化。
属性引用使用和 Python 中所有的属性引用一样的标准语法:obj.name。
类对象创建后,类命名空间中所有的命名都是有效属性名。所以如果类定义是这样:
#!/usr/bin/python3 class MyClass: """一个简单的类实例""" i = 12345 def f(self): return ‘hello world‘ # 实例化类 x = MyClass() # 访问类的属性和方法 print("MyClass 类的属性 i 为:", x.i) print("MyClass 类的方法 f 输出为:", x.f())
MyClass 类的属性 i 为: 12345
MyClass 类的方法 f 输出为: hello world
构造方法
#!/usr/bin/python3 class Complex: def __init__(self, realpart, imagpart): self.r = realpart self.i = imagpart x = Complex(3.0, -4.5) print(x.r, x.i) # 输出结果:3.0 -4.5
3.0 -4.5
self代表类的实例,而非类
类的方法与普通的函数只有一个特别的区别——它们必须有一个额外的第一个参数名称, 按照惯例它的名称是 self。
#!/usr/bin/python3 class Test: def prt(self): print(self) print(self.__class__) t = Test() t.prt()
<__main__.Test object at 0x000001FB66DDC1D0> <class ‘__main__.Test‘>
从执行结果可以很明显的看出,self 代表的是类的实例,代表当前对象的地址,而 self.class 则指向类。
self 不是 python 关键字,我们把他换成 其他字符也是可以正常执行的:
类的方法
在类地内部,使用 def 关键字来定义一个方法,与一般函数定义不同,类方法必须包含参数 self, 且为第一个参数,self 代表的是类的实例。
#!/usr/bin/python3 # 类定义 class people: # 定义基本属性 name = ‘‘ age = 0 # 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问 __weight = 0 # 定义构造方法 def __init__(self, n, a, w): self.name = n self.age = a self.__weight = w def speak(self): print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age)) # 实例化类 p = people(‘runoob‘, 10, 30) p.speak()
runoob 说: 我 10 岁。
继承
Python 同样支持类的继承,如果一种语言不支持继承,类就没有什么意义。派生类的定义如下所示:
需要注意圆括号中基类的顺序,若是基类中有相同的方法名,而在子类使用时未指定,python从左至右搜索 即方法在子类中未找到时,从左到右查找基类中是否包含方法。
BaseClassName(示例中的基类名)必须与派生类定义在一个作用域内。除了类,还可以用表达式,基类定义在另一个模块中时这一点非常有用:
class DerivedClassName(modname.BaseClassName):
#!/usr/bin/python3 # 类定义 class people: # 定义基本属性 name = ‘‘ age = 0 # 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问 __weight = 0 # 定义构造方法 def __init__(self, n, a, w): self.name = n self.age = a self.__weight = w def speak(self): print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age)) # 单继承示例 class student(people): grade = ‘‘ def __init__(self, n, a, w, g): # 调用父类的构函 people.__init__(self, n, a, w) self.grade = g # 覆写父类的方法 def speak(self): print("%s 说: 我 %d 岁了,我在读 %d 年级" % (self.name, self.age, self.grade)) s = student(‘ken‘, 10, 60, 3) s.speak()
ken 说: 我 10 岁了,我在读 3 年级
多继承
Python同样有限的支持多继承形式。多继承的类定义形如下例:
需要注意圆括号中父类的顺序,若是父类中有相同的方法名,而在子类使用时未指定,python从左至右搜索 即方法在子类中未找到时,从左到右查找父类中是否包含方法。
#!/usr/bin/python3 # 类定义 class people: # 定义基本属性 name = ‘‘ age = 0 # 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问 __weight = 0 # 定义构造方法 def __init__(self, n, a, w): self.name = n self.age = a self.__weight = w def speak(self): print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age)) # 单继承示例 class student(people): grade = ‘‘ def __init__(self, n, a, w, g): # 调用父类的构函 people.__init__(self, n, a, w) self.grade = g # 覆写父类的方法 def speak(self): print("%s 说: 我 %d 岁了,我在读 %d 年级" % (self.name, self.age, self.grade)) # 另一个类,多重继承之前的准备 class speaker(): topic = ‘‘ name = ‘‘ def __init__(self, n, t): self.name = n self.topic = t def speak(self): print("我叫 %s,我是一个演说家,我演讲的主题是 %s" % (self.name, self.topic)) # 多重继承 class sample(speaker, student): a = ‘‘ def __init__(self, n, a, w, g, t): student.__init__(self, n, a, w, g) speaker.__init__(self, n, t) test = sample("Tim", 25, 80, 4, "Python") test.speak() # 方法名同,默认调用的是在括号中排前地父类的方法
我叫 Tim,我是一个演说家,我演讲的主题是 Python
练习
#!/usr/bin/env python # -*- coding: utf-8 -*- # @Time : 2017/12/26 0026 15:18 # @Author : ming # 创建类 class Peple: # 定义构造方法, 定义属性名称并初始化 def __init__(self, name, sex): # 每次实例化盖类的时候都会自动执行该方法 self.Name = name self.Sex = sex self.Age = 0 # 定义方法 def describe_peple(self): # self代表类的实例,必须携带该参数 print("My name is %s,Age is %d,sex is %s." % (self.Name, self.Age, self.Sex)) # 定义方法 def increase_age(self, number): if self.Age + number < 60: self.Age += number def speak(self): print("我是一个人") class Student(Peple): # 单继承,直接将父类名称写到括号内 def __init__(self, name, sex, height, weight): Peple.__init__(self, name, sex) # 调用父类/基类的构造函数 self.Height = height self.Weight = weight def describe_student(self): print("My name is %s,Age is %d, Sex is %s,Height is %s,Weight is %s" % ( self.Name, self.Age, self.Sex, self.Height, self.Weight)) def speak(self): # 覆写父类的方法 print("我是一名学生") class Worker: def __init__(self, city): self.City = city def speak(self): print("我是一名工作者") class Teacher(Worker, Peple, ): # 多继承,如果方法重名,调用顺序优先级为自身,左边,右边。 def __init__(self, name, sex, city): Peple.__init__(self, name, sex) Worker.__init__(self, city) def describe_teacher(self): print("I‘m a teacher ,work in %s ,My name is %s, Age is %d." % (self.City, self.Name, self.Age)) a = Peple("Shril", "男") # 类对象的实例化 a.increase_age(25) a.speak() a.describe_peple() print(a.Name) # 类对象的属性引用 b = Student("Coke", "女", 160, 102) b.increase_age(19) b.speak() b.describe_student() c = Teacher("Jone", "nan", "BeiJing") c.increase_age(30) c.speak() c.describe_teacher()
我是一个人 My name is Shril,Age is 25,sex is 男. Shril 我是一名学生 My name is Coke,Age is 19, Sex is 女,Height is 160,Weight is 102 我是一名工作者 I‘m a teacher ,work in BeiJing ,My name is Jone, Age is 30.