Python3入门（十三）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。

一、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

二、类定义

语法格式如下：

class ClassName:
    <statement...>

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

三、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

class MyClass:
    num = 10

    def getstr(self):
        return "hello myClass"


c = MyClass()

print(c.num)
print(c.getstr())

以上创建了一个新的类实例并将该对象赋给局部变量c，c为空的对象
以上结果输出：

10
hello myClass

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

def __init__(self):
   self.num = 20

这时，我们在实例化的时候，会给num赋值，输出num的时候就会是20了，当然也支持传参数了，例如：

class MyClass2:
    def __init__(self, a, b):
        self.num = a
        self.num2 = b


c = MyClass2(1, 2)
print(c.num + c.num2)

四、self

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 MyClass3:
    def __init__(self):
        print(self.__class__)


c = MyClass3()

以上输出：

<class '__main__.MyClass3'>

五、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

class MyClass4:
    value1 = ''
    value2 = 0

    def __init__(self, param1, param2):
        self.value1 = param1
        self.value2 = param2

    def addvalue(self):
        return self.value1 + self.value2


c = MyClass4(1, 2)
print(c.addvalue())

以上代码输出：3

六、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

class MyClass2(MyClass1):
    <statement>

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。
基类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 Animal:

    def eat(self):
        return "动物吃东西啦"

    def speck(self):
        return "动物说话啦"


class Cat(Animal):
    # 重写父类的方法
    def eat(self):
        return "小猫吃东西啦"

    # 调用父类的方法
    def speck(self):
        return Animal.speck(self)


c = Cat()
print(c.speck())
print(c.eat())

输出：

动物说话啦
小猫吃东西啦

七、多继承

Python同样有限的支持多继承形式，语法如下：

class MyClass2(MyClass1, MyClass3):
    <statement>

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

class Animal:

    def eat(self):
        return "动物吃东西啦"

    def speck(self):
        return "动物说话啦"


class Biology:
    def resource(self):
        return "都是来源于生物"


class Cat(Animal, Biology):
    # 重写父类的方法
    def eat(self):
        return "小猫吃东西啦"

    # 调用父类的方法
    def speck(self):
        return Animal.speck(self)

    def resource(self):
        return Biology.resource(self)


c = Cat()
print(c.speck())
print(c.eat())
print(c.resource())

以上代码输出:

动物说话啦
小猫吃东西啦
都是来源于生物

八、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

class Animal:

    def eat(self):
        return "动物吃东西啦"

    def speck(self):
        return "动物说话啦"


class Cat(Animal):
    # 重写父类的方法
    def eat(self):
        return "小猫吃东西啦"


c = Cat()
print(c.eat())
print(super(Cat, c).eat())

以上输出：

小猫吃东西啦
动物吃东西啦

super()函数是用于调用父类(超类)的一个方法

九、类属性和方法

1、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

2、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

3、私有方法

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
实例：

class MyClass:
    # 私有变量
    __num = 0
    num2 = 10

    def getnum(self):
        return self.num2

    # 私有方法
    def __getprivatenum(self):
        return self.__num


c = MyClass()
print(c.getnum())

调用时，我们是无法通过外部去调用私有的

十、类的原有方法

本文到此结束啦，如果文章中任何地方有误，欢迎各位指正