Python语法学习五之面向对象

作者: Cehae | 来源:发表于2019-01-10 21:10 被阅读0次

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一、面向对象1

1-1、定义类

语法：

class 类名:
    方法列表

# 定义类
class Car:

    def getCarInfo(self):
        # 定义属性，和Java等语言差别很大。
        print('车轮子个数:%d, 颜色%s' % (self.wheelNum, self.color))

    def move(self):
        print("车正在移动...")

    def toot(self):
        print("车在鸣笛...嘟嘟..")

1-2、创建对象

# 创建对象
BMW = Car()
BMW.color = '黑色'
BMW.wheelNum = 4

BMW.getCarInfo()
BMW.move()
BMW.toot()

print(BMW.color)
print(BMW.wheelNum)

注意：

BMW = Car()，这样就产生了一个Car的实例对象，此时也可以通过实例对象BMW来访问属性或者方法。
第一次使用BMW.color = '黑色'表示给BMW这个对象添加属性，如果后面再次出现BMW.color = xxx表示对属性进行修改
BMW是一个对象，它拥有属性（数据）和方法（函数）

1-3、魔法函数

在python中方法名如果是_ _ xxxx _ _(self)的，那么就有特殊的功能，因此叫做“魔法”方法
当使用print输出对象的时候，只要自己定义了 _ _ str _ _(self)方法，那么就会打印从在这个方法中return的数据

1-3-1、构造方法： _ _ init _ _(self)

# 定义类
class Car:

    # 构造方法
    def __init__(self):
        print "__init__方法"
        self.wheelNum = 8
        self.color = '蓝色'

    def getCarInfo(self):
        # 定义属性，和Java等语言差别很大。
        print('车轮子个数:%d, 颜色%s' % (self.wheelNum, self.color))

    # 方法
    def move(self):
        print("车正在移动...")

    def toot(self):
        print("车在鸣笛...嘟嘟..")


# 创建对象
BMW = Car()

BMW.getCarInfo()

注意：

init()方法，在创建一个对象时默认被调用，不需要手动调用
init(self)中，默认有1个参数名字为self，如果在创建对象时传递了2个实参，那么init(self)中出了self作为第一个形参外还需要2个形参，例如init(self,x,y)
init(self)中的self参数，不需要开发者传递，python解释器会自动把当前的对象引用传递进去

1-3-2、_ _ str_ _(self)方法

# 定义类
class Car:

    # 构造函数
    def __init__(self, newWheelNum, newColor):
        self.wheelNum = newWheelNum
        self.color = newColor

    # 类似Java中的toString()方法
    def __str__(self):
        msg = "嘿。。。我的颜色是" + self.color + "我有" + str(self.wheelNum) + "个轮胎..."
        return msg

    def move(self):
        print('车在跑，目标:夏威夷')


BMW = Car(4, "白色")
print(BMW)

1-4、self

魔法函数中的self参数

所谓的self，可以理解为自己
可以把self当做C++中类里面的this指针一样理解，就是对象自身的意思
某个对象调用其方法时，python解释器会把这个对象作为第一个参数传递给self，所以开发者只需要传递后面的参数即可

二、面向对象2

2-1、私有属性

如果有一个对象，当需要对其进行修改属性时，有2种方法

    对象名.属性名 = 数据 ---->直接修改
    对象名.方法名() ---->间接修改

为了更好的保存属性安全，即不能随意修改，一般的处理方式为

    将属性定义为私有属性
    添加一个可以调用的方法，供调用

class People(object):

    def __init__(self, name):
        # 声明私有属性，类似Java中的private
        self.__name = name

    def getName(self):
        return self.__name

    def setName(self, newName):
        if len(newName) >= 5:
            self.__name = newName
        else:
            print("error:名字长度需要大于或者等于5")


xiaoming = People("dongGe")
print(xiaoming.__name)
# 执行报错

2-2、_ _ del _ _(self)方法

创建对象后，python解释器默认调用_ _ init _ _()方法；
当删除一个对象时，python解释器也会默认调用一个方法，这个方法为 _ _ del _ _()方法。当对象被销毁，例如内存被释放或程序结束时，会自动被调用，类似OC的dealloc()方法。
del 对象：类似OC的release()方法，让引用计数 -1，此时引用计数为1

import time


class Animal(object):

    # 初始化方法
    # 创建完对象后会自动被调用
    def __init__(self, name):
        print('__init__方法被调用')
        self.__name = name

    # 析构方法
    # 当对象被销毁，例如内存被释放或程序结束时，会自动被调用，类似OC的dealloc()方法
    def __del__(self):
        print("%s对象被干掉了..." % self.__name)

    def move(self):
        print("%s对象在移动" % self.__name)


# 引用计数为1
cat = Animal("波斯猫")
# 引用计数为2
cat1 = cat

# 类似OC的release()方法，让引用计数 -1，此时引用计数为1
del cat

# 调用完del方法后，cat指针指向的对象引用计数 -1，cat指针被释放，再次使用会报错
# del cat
# cat.move()
# 报错，cat指针已经被销毁了

# 类似OC的release()方法，让引用计数 -1，此时引用计数为0，对象释放，会在此时调用_ _ del _ _方法。如果注释下面代码，则cat对象会在程序结束后释放。
del cat1

print("程序2秒钟后结束，所以内存中的对象都会被释放")
time.sleep(2)

2-3、单继承

子类在继承的时候，在定义类时，小括号()中为父类的名字
父类的属性、方法，会被继承给子类
私有的属性，不能通过对象直接访问，但是可以通过方法访问
私有的方法，不能通过对象直接访问
私有的属性、方法，不会被子类继承，也不能被访问
一般情况下，私有的属性、方法都是不对外公布的，往往用来做内部的事情，起到安全的作用

class Animal(object):
    def __init__(self, name="动物", color="白色"):
        self.__name = name
        self.color = color

    def __test(self):
        print self.__name
        print self.color

    def test(self):
        print self.__name
        print self.color


class Dog(Animal):

    def dogTest1(self):
        print self.__name  # 不能访问到父类的私有属性
        print self.color

    def dogTest2(self):
        self.__test()  # 不能访问父类中的私有方法
        self.test()


A = Animal()
print(A.__name)  # 程序出现异常，不能访问私有属性
print(A.color)

A.__test()  # 程序出现异常，不能访问私有方法
A.test()

D = Dog(name="旺财", color="黄色")
D.dogTest1()
D.dogTest2()

2-4、多继承

Python和C++一样支持多继承

# 定义一个父类
class A:
    def printA(self):
        print('----A----')


# 定义一个父类
class B:
    def printB(self):
        print('----B----')


# 定义一个子类，继承自A、B
class C(A, B):
    def printC(self):
        print('----C----')


obj_C = C()
obj_C.printA()
obj_C.printB()
obj_C.printC()

有多个父类的同名方法时，调用同名方法时，方法的调用顺序和多继承的顺序有关系
pass关键字来进行占位，让代码不要报错先能正常运行

#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

class base(object):
    def test(self):
        print('----base test----')


class A(base):
    def test(self):
        print('----A test----')


# 定义一个父类
class B(base):
    def test(self):
        print('----B test----')


# 定义一个子类，继承自A、B
class C(A, B):
    # pass关键字来进行占位，让代码不要报错先能正常运行
    pass

    # def test(self):
    #     print('----C test----')


obj_C = C()
obj_C.test()

print(C.__mro__)  # 可以查看C类的对象搜索方法时的先后顺序。注意和继承的父类顺序有关系
# (<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.base'>, <type 'object'>)

2-5、重写父类方法与调用父类方法

2-5-1、重写父类方法

所谓重写，就是子类中，有一个和父类相同名字的方法，在子类中的方法会覆盖掉父类中同名的方法。

class Cat(object):
    def sayHello(self):
        print("Cat--sayHello")


class Bosi(Cat):

    def sayHello(self):
        print("Bosi--sayHello")


bosi = Bosi()

bosi.sayHello()
# Bosi--sayHello

2-5-2、调用父类的方法

*方法1(Python2)

   def __init__(self, name):
       # 调用父类的__init__方法1(Python2)
       Cat.__init__(self, name)

方法2(Python2)

    def __init__(self, name):
        # 调用父类的__init__方法2(Python2)
        super(Bosi, self).__init__(name)

方法3(Python3)

    def __init__(self, name):
        # 调用父类的__init__方法3(Python3)
        super().__init__(name)

示例

# coding=utf-8
class Cat(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.color = 'yellow'


class Bosi(Cat):

    def __init__(self, name):
        # 调用父类的__init__方法1(python2)
        # Cat.__init__(self, name)

        # 调用父类的__init__方法2(python2)
        super(Bosi, self).__init__(name)

        # 调用父类的__init__方法3(python3)
        # super().__init__(name)

        self.color = 'green'


def getName(self):
    return self.name


bosi = Bosi('xiaohua')

print(bosi.name)
print(bosi.color)

2-6、多态

多态的概念是应用于Java和OC这一类强类型语言中，而Python崇尚“鸭子类型”。所谓多态：定义时的类型和运行时的类型不一样，此时就成为多态。简单来说就是父类指针指向子类对象。

class F1(object):
    def show(self):
        print 'F1.show'

class S1(F1):

    def show(self):
        print 'S1.show'

class S2(F1):

    def show(self):
        print 'S2.show'

def Func(obj):
    print obj.show()

s1_obj = S1()
Func(s1_obj) 

s2_obj = S2()
Func(s2_obj)

2-7、类属性和实例属性

实例属性：也就是对象属性，某一个对象所拥有的属性，通过对象可以访问到各自的实例属性。
类属性：顾名思义就是类对象所拥有的属性，它被所有类对象的实例对象所共有，在内存中只存在一个副本，和Java/C++中类的静态成员变量有点类似。对于公有的类属性，在类外可以通过类对象或者实例对象访问。

2-7-1、类属性

class People(object):
    name = 'Tom'  #公有的类属性
    __age = 12     #私有的类属性

p = People()

print(p.name)           #正确，可以通过实例对象来访问类属性。
print(People.name)      #正确，可以通过类对象来访问类属性。

print(p.__age)            #错误，不能在类外通过实例对象访问私有的类属性
print(People.__age)        #错误，不能在类外通过类对象访问私有的类属性

2-7-2、实例属性(对象属性)

class People(object):
    address = '山东' #类属性

    def __init__(self):
        self.name = 'xiaowang' #实例属性
        self.age = 20 #实例属性

p = People()
p.age =12 #实例属性

print(p.address) #正确，可以通过实例对象访问类属性

print(p.name)    #正确，可以通过实例对象访问自己的实例属性
print(p.age)     #正确，可以通过实例对象访问自己的实例属性

print(People.address) #正确，可以通过类对象访问类属性

print(People.name)    #错误，不能通过类对象访问实例属性
print(People.age)     #错误，不能通过类对象访问实例属性

2-7-3、通过实例(对象)去修改类属性的坑！！！

如果需要在类外修改类属性，必须通过类对象去引用然后进行修改。如果通过实例对象去引用，会产生一个同名的实例属性，这种方式修改的是实例属性，不会影响到类属性，并且之后如果通过实例对象去引用该名称的属性，实例属性会强制屏蔽掉类属性，即引用的是实例属性，除非删除了该实例属性。看下面例子：

class People(object):
    country = 'china'  # 类属性

print("1" + People.country)

p = People()
print("2" + p.country)

p.country = 'japan'  # 一定要注意，这句代码相当于是给p对象添加一个实例属性！！！类似下面
p.name = 'cehae' #给p对象添加一个name实例属性

print("3" + p.country)  # 实例属性会屏蔽掉同名的类属性，此时访问的是上面添加的country实例属性

print("4" + People.country)
print("5" + p.country)

del p.country  # 删除实例属性
print("6" + p.country)  # 删除实例属性后，此时访问的是类属性

图片.png

2-8、类方法和静态方法

2-8-1、类方法

是类对象所拥有的方法，需要用修饰器@classmethod来标识其为类方法，对于类方法，第一个参数必须是类对象，一般以cls作为第一个参数（当然可以用其他名称的变量作为其第一个参数，但是大部分人都习惯以'cls'作为第一个参数的名字，就最好用'cls'了），能够通过实例对象和类对象去访问。

class People(object):
    country = 'china'

    # 类方法，用classmethod来进行修饰
    @classmethod
    def getCountry(cls):
        return cls.country

    @classmethod
    def setCountry(cls, country):
        cls.country = country

p = People()
print p.getCountry()  # 可以用实例对象来调用类方法
# china
print People.getCountry()  # 可以用类对象来调用类方法
# china
p.setCountry('japan')  # 可以用实例对象来调用类方法
People.setCountry('us')  # 可以用类对象来调用类方法

print p.getCountry()  # 可以用实例对象来调用类方法
# us
print People.getCountry()  # 可以用类对象来调用类方法
# us

2-8-2、静态方法

静态方法是指类中无需实例参与即可调用的方法(不需要self参数)，在调用过程中，无需将类实例化，直接在类之后使用.号运算符调用方法。

通常情况下，静态方法使用@staticmethod装饰器来声明。

示例代码：

class ClassA(object):

    @staticmethod
    def func_a():
        print('Hello Python')

if __name__ == '__main__':
    ClassA.func_a()
    # 也可以使用实例调用,但是不会将实例作为参数传入静态方法
    ca = ClassA()
    ca.func_a()

这里需要注意的是，在Python 2 中，如果一个类的方法不需要self参数，必须声明为静态方法，即加上@staticmethod装饰器，从而不带实例调用它。

而在Python 3中，如果一个类的方法不需要self参数，不再需要声明为静态方法，但是这样的话只能通过类去调用这个方法，如果使用实例调用这个方法会引发异常。

class ClassA(object):


    def func_a():
        print('Hello Python')

if __name__ == '__main__':
    ClassA.func_a()
    # 以下使用实例调用会引发异常
    ca = ClassA()
    ca.func_a()

异常信息：
func_a() takes 0 positional arguments but 1 was given
因为func_a没有声明为静态方法，类实例在调用func_a时，会隐式地将self参数传入func_a，而func_a本身不接受任何参数，从而引发异常。

2-8-3、静态方法/类方法/实例方法的总结

Python静态方法/类方法/实例方法的总结1
Python静态方法/类方法/实例方法的总结2