python學習十一：面向對象

時間  2019-11-06
標籤 python 學習 十一 面向對象 欄目 Python 简体版
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面向對象

基本概念

  • 類(Class): 用來描述具備相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每一個對象所共有的屬性和方法。對象是類的實例。
  • 方法：類中定義的函數。
  • 類變量：類變量在整個實例化的對象中是公用的。類變量定義在類中且在函數體以外。類變量一般不做爲實例變量使用。
  • 數據成員：類變量或者實例變量用於處理類及其實例對象的相關的數據。
  • 方法重寫：若是從父類繼承的方法不能知足子類的需求，能夠對其進行改寫，這個過程叫方法的覆蓋（override），也稱爲方法的重寫。
  • 局部變量：定義在方法中的變量，只做用於當前實例的類。
  • 實例變量：在類的聲明中，屬性是用變量來表示的。這種變量就稱爲實例變量，是在類聲明的內部可是在類的其餘成員方法以外聲明的。
  • 繼承：即一個派生類（derived class）繼承基類（base class）的字段和方法。繼承也容許把一個派生類的對象做爲一個基類對象對待。例如，有這樣一個設計：一個Dog類型的對象派生自Animal類，這是模擬"是一個（is-a）"關係（例圖，Dog是一個Animal）。
  • 實例化：建立一個類的實例，類的具體對象。
  • 對象：經過類定義的數據結構實例。對象包括兩個數據成員（類變量和實例變量）和方法。

和其它編程語言相比，Python 在儘量不增長新的語法和語義的狀況下加入了類機制。 Python中的類提供了面向對象編程的全部基本功能：類的繼承機制容許多個基類，派生類能夠覆蓋基類中的任何方法，方法中能夠調用基類中的同名方法。 對象能夠包含任意數量和類型的數據。python

類定義

語法格式以下：編程

class ClassName:
    <statement-1>
    .
    .
    .
    <statement-N>
複製代碼

類實例化後，可使用其屬性，實際上，建立一個類以後，能夠經過類名訪問其屬性。bash

類對象

類對象支持兩種操做：屬性引用和實例化。 屬性引用使用和 Python 中全部的屬性引用同樣的標準語法：obj.name。 類對象建立後，類命名空間中全部的命名都是有效屬性名。因此若是類定義是這樣:數據結構

#!/usr/bin/python3
 
class MyClass:
    """一個簡單的類實例"""
    i = 12345
    def f(self):
        return 'hello world'
 
# 實例化類
x = MyClass()
 
# 訪問類的屬性和方法
print("MyClass 類的屬性 i 爲：", x.i)
print("MyClass 類的方法 f 輸出爲：", x.f())
複製代碼

以上建立了一個新的類實例並將該對象賦給局部變量 x，x 爲空的對象。 執行以上程序輸出結果爲：編程語言

MyClass 類的屬性 i 爲： 12345
MyClass 類的方法 f 輸出爲： hello world
複製代碼

類有一個名爲 __init__() 的特殊方法（構造方法），該方法在類實例化時會自動調用，像下面這樣：ide

def __init__(self):
    self.data = []
複製代碼

類定義了__init__() 方法，類的實例化操做會自動調用 __init__() 方法。以下實例化類 MyClass，對應的 __init__() 方法就會被調用:函數

x = MyClass()
複製代碼

固然， __init__() 方法能夠有參數，參數經過 __init__() 傳遞到類的實例化操做上。例如:ui

#!/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)   # 輸出結果：3.0 -4.5
複製代碼

self表明類的實例，而非類 類的方法與普通的函數只有一個特別的區別——它們必須有一個額外的第一個參數名稱, 按照慣例它的名稱是 self。url

class Test:
    def prt(self):
        print(self)
        print(self.__class__)
 
t = Test()
t.prt()
複製代碼

以上實例執行結果爲：spa

<__main__.Test instance at 0x100771878>
__main__.Test
複製代碼

從執行結果能夠很明顯的看出，self 表明的是類的實例，表明當前對象的地址，而 self.class 則指向類。 self 不是 python 關鍵字，咱們把他換成 runoob 也是能夠正常執行的:

class Test:
    def prt(runoob):
        print(runoob)
        print(runoob.__class__)
 
t = Test()
t.prt()
複製代碼

以上實例執行結果爲：

<__main__.Test instance at 0x100771878>
__main__.Test
複製代碼

類的方法

在類的內部，使用 def 關鍵字來定義一個方法，與通常函數定義不一樣，類方法必須包含參數 self, 且爲第一個參數，self 表明的是類的實例。

#!/usr/bin/python3
 
#類定義
class people:
    #定義基本屬性
    name = ''
    age = 0
    #定義私有屬性,私有屬性在類外部沒法直接進行訪問
    __weight = 0
    #定義構造方法
    def __init__(self,n,a,w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w
    def speak(self):
        print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age))
 
# 實例化類
p = people('runoob',10,30)
p.speak()
複製代碼

執行以上程序輸出結果爲：

runoob 說: 我 10 歲。
複製代碼

繼承

Python 一樣支持類的繼承，若是一種語言不支持繼承，類就沒有什麼意義。派生類的定義以下所示:

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

須要注意圓括號中基類的順序，如果基類中有相同的方法名，而在子類使用時未指定，python從左至右搜索 即方法在子類中未找到時，從左到右查找基類中是否包含方法。 BaseClassName（示例中的基類名）必須與派生類定義在一個做用域內。除了類，還能夠用表達式，基類定義在另外一個模塊中時這一點很是有用：

class DerivedClassName(modname.BaseClassName):
複製代碼
#!/usr/bin/python3
 
#類定義
class people:
    #定義基本屬性
    name = ''
    age = 0
    #定義私有屬性,私有屬性在類外部沒法直接進行訪問
    __weight = 0
    #定義構造方法
    def __init__(self,n,a,w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w
    def speak(self):
        print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age))
 
#單繼承示例
class student(people):
    grade = ''
    def __init__(self,n,a,w,g):
        #調用父類的構函
        people.__init__(self,n,a,w)
        self.grade = g
    #覆寫父類的方法
    def speak(self):
        print("%s 說: 我 %d 歲了，我在讀 %d 年級"%(self.name,self.age,self.grade))
 
 
 
s = student('ken',10,60,3)
s.speak()
複製代碼

執行以上程序輸出結果爲：

ken 說: 我 10 歲了，我在讀 3 年級
複製代碼

多繼承

Python一樣有限的支持多繼承形式。多繼承的類定義形以下例:

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

須要注意圓括號中父類的順序，如果父類中有相同的方法名，而在子類使用時未指定，python從左至右搜索 即方法在子類中未找到時，從左到右查找父類中是否包含方法。

#!/usr/bin/python3
 
#類定義
class people:
    #定義基本屬性
    name = ''
    age = 0
    #定義私有屬性,私有屬性在類外部沒法直接進行訪問
    __weight = 0
    #定義構造方法
    def __init__(self,n,a,w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w
    def speak(self):
        print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age))
 
#單繼承示例
class student(people):
    grade = ''
    def __init__(self,n,a,w,g):
        #調用父類的構函
        people.__init__(self,n,a,w)
        self.grade = g
    #覆寫父類的方法
    def speak(self):
        print("%s 說: 我 %d 歲了，我在讀 %d 年級"%(self.name,self.age,self.grade))
 
#另外一個類，多重繼承以前的準備
class speaker():
    topic = ''
    name = ''
    def __init__(self,n,t):
        self.name = n
        self.topic = t
    def speak(self):
        print("我叫 %s，我是一個演說家，我演講的主題是 %s"%(self.name,self.topic))
 
#多重繼承
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，默認調用的是在括號中排前地父類的方法
複製代碼

執行以上程序輸出結果爲：

我叫 Tim，我是一個演說家，我演講的主題是 Python
複製代碼

方法重寫

若是你的父類方法的功能不能知足你的需求，你能夠在子類重寫你父類的方法，實例以下：

#!/usr/bin/python3
 
class Parent:        # 定義父類
   def myMethod(self):
      print ('調用父類方法')
 
class Child(Parent): # 定義子類
   def myMethod(self):
      print ('調用子類方法')
 
c = Child()          # 子類實例
c.myMethod()         # 子類調用重寫方法
super(Child,c).myMethod() #用子類對象調用父類已被覆蓋的方法
複製代碼

super() 函數是用於調用父類(超類)的一個方法。 執行以上程序輸出結果爲：

調用子類方法
調用父類方法
複製代碼

私有屬性

__private_attrs：兩個下劃線開頭，聲明該屬性爲私有，不能在類的外部被使用或直接訪問。在類內部的方法中使用時 self.__private_attrs。 類的私有屬性實例以下：

#!/usr/bin/python3
 
class JustCounter:
    __secretCount = 0  # 私有變量
    publicCount = 0    # 公開變量
 
    def count(self):
        self.__secretCount += 1
        self.publicCount += 1
        print (self.__secretCount)
 
counter = JustCounter()
counter.count()
counter.count()
print (counter.publicCount)
print (counter.__secretCount)  # 報錯，實例不能訪問私有變量
複製代碼

執行以上程序輸出結果爲：

1
2
2
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 16, in <module>
    print (counter.__secretCount)  # 報錯，實例不能訪問私有變量
AttributeError: 'JustCounter' object has no attribute '__secretCount'
複製代碼

私有方法

__private_method：兩個下劃線開頭，聲明該方法爲私有方法，只能在類的內部調用 ，不能在類的外部調用。self.__private_methods。 類的私有方法實例以下：

#!/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('這是私有方法')
 
    def foo(self):            # 公共方法
        print('這是公共方法')
        self.__foo()
 
x = Site('菜鳥教程', 'www.runoob.com')
x.who()        # 正常輸出
x.foo()        # 正常輸出
x.__foo()      # 報錯
複製代碼

以上實例執行結果：

類的專有方法

  • __init__: 構造函數，在生成對象時調用

  • __del__: 析構函數，釋放對象時使用

  • __repr__: 打印，轉換

  • __setitem__: 按照索引賦值

  • __getitem__: 按照索引獲取值

  • __len__: 得到長度

  • __cmp__: 比較運算

  • __call__: 函數調用

  • __add__: 加運算

  • __sub__: 減運算

  • __mul__: 乘運算

  • __truediv__: 除運算

  • __mod__: 求餘運算

  • __pow__: 乘方

運算符重載

Python一樣支持運算符重載，咱們能夠對類的專有方法進行重載，實例以下：

#!/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)
複製代碼

以上代碼執行結果以下所示：

Vector(7,8)
複製代碼
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