Python3入门(十三)面向对象-阿里云开发者社区

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Python3入门(十三)面向对象

简介: 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。

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cc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

方法 描述
__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

本文到此结束啦,如果文章中任何地方有误,欢迎各位指正

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