python的面向对象编程

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面向对象:Object Oriented Programming,简称OOP,即面向对象程序设计。

类(Class)和对象(Object)

类是用来描述具有相同属性和方法对象的集合。对象是类的具体实例。

比如,学生都有姓名和分数,那么这个姓名和分数就是共同的属性,这时就可以设计一个类,用来记录学生的姓名和成绩。

这里解释一下属性和方法

  • 属性:Attribute,用来描述所有对象公有的属性,如学生的姓名和分数。
  • 方法:Method,包含在类里面的函数,也叫类函数,区别于类之外的函数,用来实现某些功能,比如打印出学生的姓名和分数。

使用关键词class来创建一个类

class Student():
   def __init__(self,name,score):
       self.name = name
       self.score = score    def out(self):
       print("%s:%s"%(self.name,self.score))

以上案例中,只是定义了一个类,电脑并没有创建存储空间。

只有完成类的实例化,才能创建出类的具体的对象,并为之分配存储空间。所以说,对象是类的一个实例。 接下来创建一个对象,只需要添加一下两行代码即可实现

Student1 = Student('Anny','100')
Student2 = Student('Mike','90')

这样一来,Student是类,student1和student2是创建的这个类的具体的对象。当有以上代码的时候,Python会自动调用init初始自构函数来创建具体的对象。关键字self是非常重要的参数,代表创建了函数本身。

当创建了具体的对象之后,就可以使用Student1.name和Student1.score来分别获取该学生的姓名和分数,也可以直接调用方法Student1.out()来获取所有信息。

类变量与实例变量

假设现在需要添加一个计数器,每当添加一个学生时计数器就加1。

这个计数器不属于某一个学生,而是属于类的属性,所以称之为类。

而姓名和分数是属于每个学生的,所以称之为实例变量,也叫对象变量。 正常情况下,这样添加一个计数器

class Student():   number = 0   def __init__(self,name,score):
       self.name = name
       self.score = score
       number = number + 1   def show(self):
       print("%s:%s"%(self.name,self.score))student1 = Student('Anny',100)
student2 = Student('Mike',90)print(student1.name)

这里的number是类变量,所以将其放置方法外边,name和score是实例变量,所以将其放置方法里面。

类变量和实例变量区别很大,访问方式也不一样。

类变量:class variables,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,且在函数体外。访问或者调用类变量的具体方法是类名.变量名,或者self.class.变量名,self.class.自动返回每个对象的类名。 实例变量:instance variables,定义在函数之内的变量,属于某个具体的对象,访问或者调用实例变量的方法是对象名.变量名,或者self.变量名。

执行上述代码会发现报错 UnboundLocalError: local variable 'number' referenced before assignment 英语贼差,某道云翻译的:大致意思是局部变量number的引用之前的任务, 所以说,如果要调用属于类的变量number,则使用Student.number或者self.class.number

修改如下:

class Student():   number = 0   def __init__(self,name,score):
       self.name = name
       self.score = score
       Student.number = Student.number + 1   def show(self):
       print("%s:%s"%(self.name,self.score))student1 = Student('Anny',100)
student2 = Student('Mike',90)student1.show()
print(student2.number)

类方法

有些变量只属于类,有些方法也只属于类,不属于具体的对象。不难发现,在属于对象的方法里面都有self的参数,比如init(self)、show(self)等,而在类中,则使用cls,与self类似,它表示类本身,一般加上@classmethod的修饰符以作说明。

这里使用自定义的类方法来打印学生的数量

class Student():   number = 0   def __init__(self,name,score):
       self.name = name
       self.score = score
       Student.number = Student.number + 1   def show(self):
       print("%s:%s"%(self.name,self.score))    @classmethod
   def people(cls):
       print("一共有%s名学生"%Student.number)student1 = Student('Anny',100)
student2 = Student('Mike',90)student1.show()
student2.show()
Student.people()

类的私有属性和私有方法

类里面的私有属性和私有方法都是以双下划线__开头的,私有属性和方法不能在类的外部直接使用或访问。将score变为私有属性,然后print(Student.score),就会发现报错。但是调用show的时候不会报错,这是因为show是类里面的函数,所以可以访问私有变量。

私有方法也是同样的道理,值得注意的是,私有方法必须含有self参数并且将其作为第一个参数。

在面向对象的编程中,通常很少让外部类直接访问类内部的属性和方法,而是向外部提供一些按钮,对其内部的成员进行访问,以保证程序的安全性,这就叫封装。

@property
   def scores(self):
       print("该学生成绩为%s"%self.score)

加上装饰器之后不用加括号可直接调用。

类的继承

面向对象编程最大的好处就是避免重复的代码,也就是将一段代码重复使用,方法之一就是继承。

先定义一个基类或者父类,再通过class 类名(父类):pass创建子类,这样一来,子类获得了父类的所有属性和方法,这种现象就叫做继承。

再写段代码,用Schoolmember表示父类,姓名和年龄是所有人的属性,然而老师有工资(salary)这个专有属性,学生有分数(score)这个专有属性

# 创建父类学校成员SchoolMemberclass SchoolMember:   def __init__(self, name, age):
       self.name = name
       self.age = age    def tell(self):
       # 打印个人信息
       print('Name:"{}" Age:"{}"'.format(self.name, self.age), end=" ")# 创建子类老师 Teacherclass Teacher(SchoolMember):   def __init__(self, name, age, salary):
       SchoolMember.__init__(self, name, age) # 利用父类进行初始化
       self.salary = salary    # 方法重写
   def tell(self):
       SchoolMember.tell(self)
       print('Salary: {}'.format(self.salary))# 创建子类学生Studentclass Student(SchoolMember):   def __init__(self, name, age, score):
       SchoolMember.__init__(self, name, age)
       self.score = score    def tell(self):
       SchoolMember.tell(self)
       print('score: {}'.format(self.score))teacher1 = Teacher("John", 44, "$60000")
student1 = Student("Mary", 12, 99)teacher1.tell()  # 打印 Name:"John" Age:"44" Salary: $60000student1.tell()  # Name:"Mary" Age:"12" score: 99

通过以上代码不难看出

  • 在创建子类的过程中,需要手动调用父类的构造函数init来完成子类的创建。
  • 在子类中调用父类的方法时,需加上父类的类名前缀,且必须带self参数变量。例SchoolMember.tell(self)。
  • 如果子类调用了每个方法或者属性,Python会先在父类中寻找,找不到就会去子类寻找。

==在实际的项目中,一个子类可以继承多个父类。==

使用super()关键字调用父类

在子类中可以使用super关键字直接调用父类中的属性或者方法,简化代码,也反映出人生苦短,我用Python的宗旨。

# 创建子类学生Studentclass Student(SchoolMember):   def __init__(self, name, age, score):
       SchoolMember.__init__(self, name, age)
       self.score = score    def tell(self):
       super().tell() # 等同于 SchoolMember.tell(self)
       print('score: {}'.format(self.score))

以上的例子中,学生子类调用了父类的tell方法,等同于SchoolMember.tell(self),使用super关键字调用时,需去掉括号里的self。

本文分享自微信公众号 - 没有故事的陈师傅(mygsdcsf)

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原始发表时间:2018-12-07

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