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Python - 面向对象 - 第二十天

时间:2019-10-16 13:18:53      阅读:79      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:需要   people   def   多继承   区别   接下来   多重   执行   ret   

Python 面向对象

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。本章节我们将详细介绍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。
  • 方法:类中定义的函数。
  • 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。
  • 局部变量:定义在方法中的变量,只作用于当前实例的类。
  • 实例变量:在类的声明中,属性是用变量来表示的。这种变量就称为实例变量,是在类声明的内部但是在类的其他成员方法之外声明的。
  • 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。
  • 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。

和其它编程语言相比,Python 在尽可能不增加新的语法和语义的情况下加入了类机制。

Python中的类提供了面向对象编程的所有基本功能:类的继承机制允许多个基类,派生类可以覆盖基类中的任何方法,方法中可以调用基类中的同名方法。

对象可以包含任意数量和类型的数据。

类定义

语法格式如下:

class ClassName:
    <statement-1>
    .
    .
    .
    <statement-N>

类实例化后,可以使用其属性,实际上,创建一个类之后,可以通过类名访问其属性。

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:

技术图片

以上创建了一个新的类实例并将该对象赋给局部变量 x,x 为空的对象。

 


类有一个名为 __init__() 的特殊方法(构造方法),该方法在类实例化时会自动调用,像下面这样:

def __init__(self):
    self.data = []

类定义了 __init__() 方法,类的实例化操作会自动调用 __init__() 方法。如下实例化类 MyClass,对应的 __init__() 方法就会被调用:

x = MyClass()

当然, __init__() 方法可以有参数,参数通过 __init__() 传递到类的实例化操作上。例如:

技术图片

技术图片

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。

class Test:
    def prt(self):
        print(self)
        print(self.__class__)

t = Test()
t.prt()

以上实例执行结果为:

<__main__.Test instance at 0x100771878>
__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 runoob 也是可以正常执行的:

class Test:
    def prt(runoob):
        print(runoob)
        print(runoob.__class__)

t = Test()
t.prt()

以上实例执行结果为:

<__main__.Test instance at 0x100771878>
__main__.Test

类的方法

在类的内部,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。

技术图片

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:

class DerivedClassName(BaseClassName1):
    <statement-1>
    .
    .
    .
    <statement-N>

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:

# 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()

输出结果:

技术图片

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:

class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):
    <statement-1>
    .
    .
    .
    <statement-N>

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。

 1 # 类定义
 2 class people:
 3     # 定义基本属性
 4     name = ‘‘
 5     age = 0
 6     # 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
 7     __weight = 0
 8 
 9     # 定义构造方法
10     def __init__(self, n, a, w):
11         self.name = n
12         self.age = a
13         self.__weight = w
14 
15     def speak(self):
16         print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age))
17 
18 
19 # 单继承示例
20 class student(people):
21     grade = ‘‘
22 
23     def __init__(self, n, a, w, g):
24         # 调用父类的构函
25         people.__init__(self, n, a, w)
26         self.grade = g
27 
28     # 覆写父类的方法
29     def speak(self):
30         print("%s 说: 我 %d 岁了,我在读 %d 年级" % (self.name, self.age, self.grade))
31 
32 
33 # 另一个类,多重继承之前的准备
34 class speaker():
35     topic = ‘‘
36     name = ‘‘
37 
38     def __init__(self, n, t):
39         self.name = n
40         self.topic = t
41 
42     def speak(self):
43         print("我叫 %s,我是一个演说家,我演讲的主题是 %s" % (self.name, self.topic))
44 
45 
46 # 多重继承
47 class sample(speaker, student):
48     a = ‘‘
49 
50     def __init__(self, n, a, w, g, t):
51         student.__init__(self, n, a, w, g)
52         speaker.__init__(self, n, t)
53 
54 
55 test = sample("Tim", 25, 80, 4, "Python")
56 test.speak()  # 方法名同,默认调用的是在括号中排前地父类的方法

技术图片

方法重写

如果你的父类方法的功能不能满足你的需求,你可以在子类重写你父类的方法,实例如下:

 1 class Parent:  # 定义父类
 2     def myMethod(self):
 3         print(调用父类方法)
 4 
 5 
 6 class Child(Parent):  # 定义子类
 7     def myMethod(self):
 8         print(调用子类方法)
 9 
10 
11 c = Child()  # 子类实例
12 c.myMethod()  # 子类调用重写方法
13 super(Child, c).myMethod()  # 用子类对象调用父类已被覆盖的方法

技术图片

super() 函数是用于调用父类(超类)的一个方法。

 

类属性与方法

类的私有属性

__private_attrs:两个下划线开头,声明该属性为私有,不能在类的外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrs

类的方法

在类的内部,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。

self 的名字并不是规定死的,也可以使用 this,但是最好还是按照约定是用 self。

类的私有方法

__private_method:两个下划线开头,声明该方法为私有方法,只能在类的内部调用 ,不能在类的外部调用。self.__private_methods

实例

类的私有属性实例如下:

 1 class JustCounter:
 2     __secretCount = 0  # 私有变量
 3     publicCount = 0  # 公开变量
 4 
 5     def count(self):
 6         self.__secretCount += 1
 7         self.publicCount += 1
 8         print(self.__secretCount)
 9 
10 
11 counter = JustCounter()
12 counter.count()
13 counter.count()
14 print(counter.publicCount)
15 #print(counter.__secretCount)  # 报错,实例不能访问私有变量

技术图片

类的私有方法实例如下:

class Site:
    def __init__(self, name, url):
        self.name = name  # public
        self.__url = url  # private

    def who(self):
        print(name  : , self.name)
        print(url : , self.__url)

    def __foo(self):  # 私有方法
        print(这是私有方法)

    def foo(self):  # 公共方法
        print(这是公共方法)
        self.__foo()


x = Site(菜鸟教程, www.runoob.com)
x.who()  # 正常输出
x.foo()  # 正常输出
#x.__foo()  # 报错

技术图片

类的专有方法:

  • __init__ : 构造函数,在生成对象时调用
  • __del__ : 析构函数,释放对象时使用
  • __repr__ : 打印,转换
  • __setitem__ : 按照索引赋值
  • __getitem__: 按照索引获取值
  • __len__: 获得长度
  • __cmp__: 比较运算
  • __call__: 函数调用
  • __add__: 加运算
  • __sub__: 减运算
  • __mul__: 乘运算
  • __truediv__: 除运算
  • __mod__: 求余运算
  • __pow__: 乘方

运算符重载

Python同样支持运算符重载,我们可以对类的专有方法进行重载,实例如下:

 1 class Vector:
 2     def __init__(self, a, b):
 3         self.a = a
 4         self.b = b
 5 
 6     def __str__(self):
 7         return Vector (%d, %d) % (self.a, self.b)
 8 
 9     def __add__(self, other):
10         return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b)
11 
12 
13 v1 = Vector(2, 10)
14 v2 = Vector(5, -2)
15 print(v1 + v2)

技术图片

参考资料:

技术图片

Python - 面向对象 - 第二十天

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原文地址:https://www.cnblogs.com/jeremywucnblog/p/11684842.html

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