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24. 面向对象编程

24. 面向对象编程

作者: 牛崽儿酷 | 来源:发表于2016-07-15 14:34 被阅读0次

    面向对象的设计思想是从自然界中来的,因为在自然界中,类(Class)和实例(Instance)的概念是很自然的。Class是一种抽象概念,比如我们定义的Class——Student,是指学生这个概念,而实例(Instance)则是一个个具体的Student,比如,Bart Simpson和Lisa Simpson是两个具体的Student。
    所以,面向对象的设计思想是抽象出Class,根据Class创建Instance。
    面向对象的抽象程度又比函数要高,因为一个Class既包含数据,又包含操作数据的方法。

    在Python中,定义类是通过class关键字:
    class Student(object): pass
    创建实例是通过类名+()实现的:>>> bart = Student()

    通过定义一个特殊的__init__方法,在创建实例的时候,就把name,score等属性绑上去:
    class Student(object): def __init__(self, name, score): self.name = name self.score = score

    注意到__init__方法的第一个参数永远是self,表示创建的实例本身,因此,在__init__方法内部,就可以把各种属性绑定到self,因为self就指向创建的实例本身。有了__init__方法,在创建实例的时候,就不能传入空的参数了,必须传入与__init__方法匹配的参数,但self不需要传,Python解释器自己会把实例变量传进去:
    >>> bart = Student('Bart Simpson', 59)
    >>> bart.name
    'Bart Simpson'
    >>> bart.score
    59

    和普通的函数相比,在类中定义的函数只有一点不同,就是第一个参数永远是实例变量self,并且,调用时,不用传递该参数。除此之外,类的方法和普通函数没有什么区别,所以,你仍然可以用默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数。

    数据封装

    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))
    这样一来,我们从外部看Student类,就只需要知道,创建实例需要给出name和score
    ,而如何打印,都是在Student类的内部定义的,这些数据和逻辑被“封装”起来了,调用很容易,但却不用知道内部实现的细节。
    >>> bart.print_score()
    Bart Simpson: 59


    和静态语言不同,Python允许对实例变量绑定任何数据,也就是说,对于两个实例变量,虽然它们都是同一个类的不同实例,但拥有的变量名称都可能不同:

    >>> 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'

    从前面Student类的定义来看,外部代码还是可以自由地修改一个实例的name、score属性. 如果要让内部属性不被外部访问,可以把属性的名称前加上两个下划线__,在Python中,实例的变量名如果以__开头,就变成了一个私有变量(private),只有内部可以访问,外部不能访问,所以,我们把Student类改一改:
    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))
    改完后,对于外部代码来说,没什么变动,但是已经无法从外部访问实例变量.__name实例变量.__score了:
    >>> bart = Student('Bart Simpson', 98)
    >>> bart.__name
    Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute '__name'

    但是如果外部代码要获取name和score怎么办?可以给Student类增加get_name和get_score
    这样的方法
    如果又要允许外部代码修改score怎么办?可以再给Student类增加set_score方法

    双下划线开头的实例变量是不是一定不能从外部访问呢?其实也不是。不能直接访问__name是因为Python解释器对外把__name变量改成了_Student__name,所以,仍然可以通过_Student__name来访问__name变量:
    >>> bart._Student__name
    'Bart Simpson'

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