Python 面向對象編程——類定義與對象

<類定義與對象聲明>

    面向對象最重要的概念就是類（Class）和實例（Instance），必須牢記類是抽象的模板，好比Student類，而實例是根據類建立出來的一個個具體的「對象」，每一個對象都擁有相同的方法，但各自的數據可能不一樣。

➤類定義

    以Student類爲例，在Python中，定義類是經過class關鍵字：

class Student(object):
    pass

 

    class後面緊接着是類名，即Student，類名一般是大寫開頭的單詞，緊接着是(object)，表示該類是從哪一個類繼承下來的，一般，若是沒有合適的繼承類，就使用object類，這是全部類最終都會繼承的類（和java有點相似）。

➤建立對象

定義好了Student類，就能夠根據Student類建立出Student的實例，建立實例是經過"類名+()"(實際應用中是沒有加號的)實現的：

>>> bart = Student()
>>> bart
<__main__.Student object at 0x10a67a590>
>>> Student
<class '__main__.Student'>

 

    能夠看到，變量bart指向的就是一個Student的實例，後面的0x10a67a590是內存地址，每一個object的地址都不同，而Student自己則是一個類。能夠自由地給一個實例變量綁定屬性，好比，給實例bart綁定一個name屬性：

>>> bart.name = 'Bart Simpson'
>>> bart.name
'Bart Simpson'

 

    因爲類能夠起到模板的做用，所以，能夠在建立實例的時候，把一些咱們認爲必須綁定的屬性強制填寫進去。經過定義一個特殊的__init__方法，在建立實例的時候，就把name，score等屬性綁上去：

class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

 

☢ 注意：

·    特殊方法「init」先後有兩個下劃線！ 注意到__init__方法的第一個參數永遠是self，表示建立的實例自己，所以，在__init__方法內部，就能夠把各類屬性綁定到self，由於self就指向建立的實例自己。 有了__init__方法，在建立實例的時候，就不能傳入空的參數了，必須傳入與__init__方法匹配的參數，但self不須要傳，Python解釋器本身會把實例變量傳進去：

>>> bart = Student('Bart Simpson', 59)
>>> bart.name
'Bart Simpson'
>>> bart.score
59

 

    和普通的函數相比，在類中定義的函數只有一點不一樣，就是第一個參數永遠是實例變量self，而且，調用時，不用傳遞該參數。除此以外，類的方法和普通函數沒有什麼區別，因此，你仍然能夠用默認參數、可變參數、關鍵字參數和命名關鍵字參數。

<數據封裝>

    面向對象編程的一個重要特色就是數據封裝。在上面的Student類中，每一個實例就擁有各自的name和score這些數據。能夠經過函數來訪問這些數據，好比打印一個學生的成績：

>>> def print_score(std):
...     print('%s: %s' % (std.name, std.score))
...
>>> print_score(bart)
Bart Simpson: 59

 

    可是，既然Student實例自己就擁有這些數據，要訪問這些數據，就沒有必要從外面的函數去訪問，能夠直接在Student類的內部定義訪問數據的函數，這樣，就把「數據」給封裝起來了。這些封裝數據的函數是和Student類自己是關聯起來的，咱們稱之爲類的方法：

class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.name, self.score))

 

    要定義一個方法，除了第一個參數是self外，其餘和普通函數同樣。要調用一個方法，只須要在實例變量上直接調用，除了self不用傳遞，其餘參數正常傳入：

>>> bart.print_score()
Bart Simpson: 59

 

    這樣一來，咱們從外部看Student類，就只須要知道，建立實例須要給出name和score，而如何打印，都是在Student類的內部定義的，這些數據和邏輯被「封裝」起來了，調用很容易，但卻不用知道內部實現的細節。封裝的另外一個好處是能夠給Student類增長新的方法，好比get_grade：

class Student(object):
    ...

    def get_grade(self):
        if self.score >= 90:
            return 'A'
        elif self.score >= 60:
            return 'B'
        else:
            return 'C'

 

    一樣的，get_grade方法能夠直接在實例變量上調用，不須要知道內部實現細節：

>>> bart.get_grade()
'C'

 

<小結>

    類是建立實例的模板，而實例則是一個一個具體的對象，各個實例擁有的數據都互相獨立，互不影響；方法就是與實例綁定的函數，和普通函數不一樣，方法能夠直接訪問實例的數據；經過在實例上調用方法，咱們就直接操做了對象內部的數據，但無需知道方法內部的實現細節。和靜態語言不一樣，Python容許對實例變量綁定任何數據，也就是說，對於兩個實例變量，雖然它們都是同一個類的不一樣實例，但擁有的變量名稱均可能不一樣：

>>> bart = Student('Bart Simpson', 59)
>>> lisa = Student('Lisa Simpson', 87)
>>> bart.age = 8
>>> bart.age
8
>>> lisa.age
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'

 

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