python3 入门 (四) 类与继承

Python 类

Python中的类提供了面向对象编程的所有基本功能：类的继承机制允许多个基类，派生类可以覆盖基类中的任何方法，方法中可以调用基类中的同名方法。

对象可以包含任意数量和类型的数据。

python类与c++类相似，提供了类的封装，继承、多继承，构造函数、析构函数。

在python3中，所有类最顶层父类都是object类，与java类似，如果定义类的时候没有写出父类，则object类就是其直接父类。

类定义

类定义语法格式如下：

class ClassName:
    <statement-1>
    .
    .
    .
    <statement-N>

类对象：创建一个类之后，可以通过类名访问、改变其属性、方法

实例对象：类实例化后，可以使用其属性，可以动态的为实例对象添加属性(类似javascript)而不影响类对象。

类的属性

可以使用点(.)来访问对象的属性

也可以使用以下函数的方式来访问属性：

• getattr(obj, name[, default]) : 访问对象的属性
• hasattr(obj,name) : 检查是否存在一个属性
• setattr(obj,name,value) : 设置一个属性。如果属性不存在，会创建一个新属性
• delattr(obj, name) : 删除属性

Python内置类属性

• __dict__ : 类的属性（包含一个字典，由类的数据属性组成）
• __doc__ :类的文档字符串
• __name__: 类名
• __module__: 类定义所在的模块（类的全名是'__main__.className'，如果类位于一个导入模块mymod中，那么className.__module__ 等于 mymod）
• __bases__ : 类的所有父类构成元素（包含了以个由所有父类组成的元组）

 1 class Person:
 2     "Person类"
 3     def __init__(self, name, age, gender):
 4         print('进入Person的初始化')
 5         self.name = name
 6         self.age = age
 7         self.gender = gender
 8         print('离开Person的初始化')
 9 
10     def getName(self):
11         print(self.name)
12 
13 p = Person('ice', 18, '男')
14 
15 print(p.name)  # ice
16 print(p.age)  # 18
17 print(p.gender)  # 男
18 print(hasattr(p, 'weight'))  # False
19 # 为p添加weight属性
20 p.weight = '70kg'
21 print(hasattr(p, 'weight'))  # True
22 print(getattr(p, 'name'))  # ice
23 
24 print(p.__dict__)  # {'age': 18, 'gender': '男', 'name': 'ice'}
25 print(Person.__name__)  # Person
26 print(Person.__doc__)  # Person类
27 print(Person.__dict__)  # {'__doc__': 'Person类', '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Person' objects>, '__init__': <function Person.__init__ at 0x000000000284E950>, 'getName': <function Person.getName at 0x000000000284EA60>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Person' objects>, '__module__': '__main__'}
28 print(Person.__mro__)  # (<class '__main__.Person'>, <class 'object'>)
29 print(Person.__bases__)  # (<class 'object'>,)
30 print(Person.__module__)  # __main__

类的方法

在类地内部，使用def关键字可以为类定义一个方法，与一般函数定义不同，类方法必须包含参数self，且为第一个参数。

类的专有方法：

• __init__ 构造函数，在生成对象时调用
• __del__ 析构函数，释放对象时使用
• __repr__ 打印，转换
• __setitem__按照索引赋值
• __getitem__按照索引获取值
• __len__获得长度
• __cmp__比较运算
• __call__函数调用
• __add__加运算
• __sub__减运算
• __mul__乘运算
• __div__除运算
• __mod__求余运算
• __pow__称方

__init__()方法是一种特殊的方法，被称为类的构造函数或初始化方法，当创建了这个类的实例时就会调用该方法，与c++中构造函数类似。只需在自定义的类中重写__init__()方法即可。

 1 class Person:
 2     def __init__(self, name, age, gender):
 3         print('进入Person的初始化')
 4         self.name = name
 5         self.age = age
 6         self.gender = gender
 7         print('离开Person的初始化')
 8 
 9     def getName(self):
10         print(self.name)
11 
12 # Person实例对象
13 p = Person('ice', 18, '男')
14 print(p.name)
15 print(p.age)
16 print(p.gender)
17 p.getName()
18 
19 # 进入Person的初始化
20 # 离开Person的初始化
21 # ice
22 # 18
23 # 男
24 # ice

析构函数 __del__ ，__del__在对象消逝的时候被调用，当对象不再被使用时，__del__方法运行：

类的封装

python通过变量名命名来区分属性和方法的访问权限，默认权限相当于c++和java中的public

类的私有属性： __private_attrs：两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类地外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时self.__private_attrs。

类的私有方法：__private_method：两个下划线开头，声明该方法为私有方法，不能在类地外部调用。在类的内部调用 self.__private_methods

虽然python不允许实例化的类访问私有数据，但可以使用 object._className__attrName 访问属性。其实python内部私有化的实现只是将attrName属性变为了_className__attrName而已

 1 class Demo:
 2     __id = 123456
 3 
 4     def getId(self):
 5         return self.__id
 6 
 7 temp = Demo()
 8 # print(temp.__id)  # 报错 AttributeError: 'Demo' object has no attribute '__id'
 9 print(temp.getId())  # 123456
10 print(temp._Demo__id)  # 123456

类的继承

面向对象的编程带来的主要好处之一是代码的重用，实现这种重用的方法之一是通过继承机制。继承完全可以理解成类之间的类型和子类型关系。

需要注意的地方：继承语法 class 派生类名（基类名）：//... 基类名写作括号里，基本类是在类定义的时候，在元组之中指明的。

在python中继承中的一些特点：

• 1：在继承中基类的构造（__init__()方法）不会被自动调用，它需要在其派生类的构造中亲自专门调用。使用super().__init__()或parentClassName.__init__()
• 2：在调用基类的方法时，需要加上基类的类名前缀，且需要带上self参数变量。区别于在类中调用普通函数时并不需要带上self参数
• 3：Python总是首先查找对应类型的方法，如果它不能在派生类中找到对应的方法，它才开始到基类中逐个查找。（先在本类中查找调用的方法，找不到才去基类中找）。

如果在继承元组中列了一个以上的类，那么它就被称作"多重继承" 。

语法：

派生类的声明，与他们的父类类似，继承的基类列表跟在类名之后，如下所示：

多态

如果父类方法的功能不能满足需求，可以在子类重写父类的方法。实例对象调用方法时会调用其对应子类的重写后的方法