15-Python3 面向对象

时间 2020-07-07

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Python3 面向对象

Python从设计之初就已是一门面向对象的语言，正由于如此，在Python中建立一个类和对象是很容易的。本章节咱们将详细介绍Python的面向对象编程。html

若是你之前没有接触过面向对象的编程语言，那你可能须要先了解一些面向对象语言的一些基本特征，在头脑里头造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。python

接下来咱们先来简单的了解下面向对象的一些基本特征。编程

面向对象技术简介

类(Class): 用来描述具备相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每一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以外。类变量一般不做为实例变量使用。
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：若是从父类继承的方法不能知足子类的需求，能够对其进行改写，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，只做用于当前实例的类。
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，实例变量就是一个用 self 修饰的变量。
继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也容许把一个派生类的对象做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：建立一个类的实例，类的具体对象。
对象：经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 在尽量不增长新的语法和语义的状况下加入了类机制。数据结构

Python中的类提供了面向对象编程的全部基本功能：类的继承机制容许多个基类，派生类能够覆盖基类中的任何方法，方法中能够调用基类中的同名方法。编程语言

对象能够包含任意数量和类型的数据。ide

类定义

语法格式以下：函数

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

类实例化后，可使用其属性，实际上，建立一个类以后，能够经过类名访问其属性。学习

类对象

类对象支持两种操做：属性引用和实例化。ui

属性引用使用和 Python 中全部的属性引用同样的标准语法：obj.name。this

类对象建立后，类命名空间中全部的命名都是有效属性名。因此若是类定义是这样:

实例(Python 3.0+)

#!/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())

以上建立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。

执行以上程序输出结果为：

MyClass 类的属性 i 为： 12345 MyClass 类的方法 f 输出为： hello world

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，类的实例化操做会自动调用 __init__() 方法。以下实例化类 MyClass，对应的 __init__() 方法就会被调用:

x = MyClass()

固然， __init__() 方法能够有参数，参数经过 __init__() 传递到类的实例化操做上。例如:

实例(Python 3.0+)

#!/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

self表明类的实例，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

从执行结果能够很明显的看出，self 表明的是类的实例，表明当前对象的地址，而 self.class 则指向类。

self 不是 python 关键字，咱们把他换成 runoob 也是能够正常执行的:

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，与通常函数定义不一样，类方法必须包含参数 self, 且为第一个参数，self 表明的是类的实例。

实例(Python 3.0+)

执行以上程序输出结果为：

runoob 说: 我 10 岁。

继承

Python 一样支持类的继承，若是一种语言不支持继承，类就没有什么意义。派生类的定义以下所示:

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

BaseClassName（示例中的基类名）必须与派生类定义在一个做用域内。除了类，还能够用表达式，基类定义在另外一个模块中时这一点很是有用:

class DerivedClassName(modname.BaseClassName):

实例(Python 3.0+)

执行以上程序输出结果为：

ken 说: 我 10 岁了，我在读 3 年级

多继承

Python一样有限的支持多继承形式。多继承的类定义形以下例:

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

须要注意圆括号中父类的顺序，如果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。

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 #类定义 class people: #定义基本属性 name = '' age = 0 #定义私有属性,私有属性在类外部没法直接进行访问 __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)) #另外一个类，多重继承以前的准备 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

执行以上程序输出结果为：

我叫 Tim，我是一个演说家，我演讲的主题是 Python

方法重写

若是你的父类方法的功能不能知足你的需求，你能够在子类重写你父类的方法，实例以下：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 class Parent: # 定义父类 def myMethod(self): print ('调用父类方法') class Child(Parent): # 定义子类 def myMethod(self): print ('调用子类方法') c = Child() # 子类实例 c.myMethod() # 子类调用重写方法 super(Child,c).myMethod() #用子类对象调用父类已被覆盖的方法

super() 函数是用于调用父类(超类)的一个方法。

执行以上程序输出结果为：

调用子类方法 调用父类方法

更多文档：

Python 子类继承父类构造函数说明

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，与通常函数定义不一样，类方法必须包含参数 self，且为第一个参数，self 表明的是类的实例。

self 的名字并非规定死的，也可使用 this，可是最好仍是按照约定是用 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

类的私有属性实例以下：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 class JustCounter: __secretCount = 0 # 私有变量 publicCount = 0 # 公开变量 def count(self): self.__secretCount += 1 self.publicCount += 1 print (self.__secretCount) counter = JustCounter() counter.count() counter.count() print (counter.publicCount) print (counter.__secretCount) # 报错，实例不能访问私有变量

执行以上程序输出结果为：

1 2 2 Traceback (most recent call last): File "test.py", line 16, in <module> print (counter.__secretCount) # 报错，实例不能访问私有变量 AttributeError: 'JustCounter' object has no attribute '__secretCount'

类的私有方法实例以下：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 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

以上实例执行结果：

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__: 得到长度
__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一样支持运算符重载，咱们能够对类的专有方法进行重载，实例以下：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 class Vector: def __init__(self, a, b): self.a = a self.b = b def __str__(self): return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b) def __add__(self,other): return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b) v1 = Vector(2,10) v2 = Vector(5,-2) print (v1 + v2)

以上代码执行结果以下所示:

Vector(7,8)