Python面向对象

Python面向对象

现实世界中，随处可见的一种事物就是对象，对象是事物存在的实体，如人类、汽车、动物、水果这些都是一个抽象的类别，我们所见到的实物都是这些类的具体存在，因此类是对象的抽象集合，对象是类的具体表现。现实世界是万物皆对象！

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 一、基本特征

• 类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例
• 类变量：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之外。类变量通常不作为实例变量使用
• 数据成员：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据
• 方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写
• 实例变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类
• 继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系（例图，Dog是一个Animal）
• 实例化：创建一个类的实例，类的具体对象
• 方法：类中定义的函数
• 对象：通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法

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 二、创建类

使用 class 语句来创建一个新类，class 之后为类的名称并以冒号结尾:

实例：

class Student():
    '所有学生的基类'
    count=0
    def __init__(self,name,city):
        self.name=name
        self.city=city
        Student.count+=1
        print("My name is %s and come from %s" %(name,city))

    def talk(self):
        print("Hello everyone!")

    def displaycount(self):
        print("The total count is %d" %Student.count)

• count 变量是一个类变量，它的值将在这个类的所有实例之间共享。你可以在内部类或外部类使用 Student.count 访问
• 第一种方法__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
• self 代表类的实例，self 在定义类的方法时是必须有的，虽然在调用时不必传入相应的参数

self代表类的实例，而非类

类的方法与普通的函数只有一个特别的区别——它们必须有一个额外的第一个参数名称, 按照惯例它的名称是 self

class Test():
    def prt(self):
        print(self)
        print(self.__class__)

t=Test()
t.prt()

运行结果：

<__main__.Test object at 0x00000000010C3CC0>
<class '__main__.Test'>

从执行结果可以很明显的看出，self 代表的是类的实例，代表当前对象的地址，而 self.class 则指向类。

self 不是 python 关键字，我们把他换成 world 也是可以正常执行的:

class Test():
    def prt(world):
        print(world)
        print(world.__class__)

t=Test()
t.prt()

运行结果：

<__main__.Test object at 0x00000000010C3D68>
<class '__main__.Test'>

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三、创建实例对象

实例化类其他编程语言中一般用关键字 new，但是在 Python 中并没有这个关键字，类的实例化类似函数调用方式。

以下使用类的名称 Employee 来实例化，并通过 __init__ 方法接受参数

stu1=Student('nancy','Chengdu')
stu2=Student('anne','Chongqing')

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 四、访问属性

您可以使用点(.)来访问对象的属性。使用如下类的名称访问类变量

stu1=Student('nancy','Chengdu')
stu2=Student('anne','Chongqing')
print("The count is ",Student.count)

运行结果：

My name is nancy and come from Chengdu
My name is anne and come from Chongqing
The count is 2

你可以添加，删除，修改类的属性，如下所示：

Student.age=23
Student.age=25
del Student.age

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 五、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（包含了一个由所有父类组成的元组）

实例如下：

print('__dict__:',Student.__dict__)   # 类的属性（包含一个字典，由类的数据属性组成）
print('__doc__:',Student.__doc__)     # 类的文档字符串
print('__name__:',Student.__name__)   # 类名
print('__module__:',Student.__module__)  # 类定义所在模块
print('__base__:',Student.__base__)   # 类的所有父类构成元素

运行结果：

__dict__: {'__module__': '__main__', 'talk': <function Student.talk at 0x00000000010ACE18>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Student' objects>, '__init__': <function Student.__init__ at 0x00000000010ACD90>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Student' objects>, 'count': 2, '__doc__': '所有学生的基类', 'displaycount': <function Student.displaycount at 0x00000000010ACEA0>}
__doc__: 所有学生的基类
__name__: Student
__module__: __main__
__base__: <class 'object'>

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 六、Python对象销毁（垃圾回收）

Python 使用了引用计数这一简单技术来跟踪和回收垃圾。

在 Python 内部记录着所有使用中的对象各有多少引用。

一个内部跟踪变量，称为一个引用计数器。

当对象被创建时， 就创建了一个引用计数， 当这个对象不再需要时， 也就是说， 这个对象的引用计数变为0 时， 它被垃圾回收。但是回收不是"立即"的， 由解释器在适当的时机，将垃圾对象占用的内存空间回收。

实例：

析构函数 __del__ ，__del__在对象销毁的时候被调用，当对象不再被使用时，__del__方法运行：

class Point():
    def prt(self,x=0,y=0):
        self.x=x
        self.y=y
    def __del__(self):
        class_name=self.__class__.__name__
        print(class_name,'销毁')
pt1=Point()
pt2=pt1
pt3=pt1
print(id(pt1),id(pt2),id(pt3))
del pt1
del pt2
del pt3

运行结果：

7290496 7290496 7290496
Point 销毁

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 七、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）：//... 基类名写在括号里，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
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。区别在于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" 

实例：

class Parent():
    parentAttr=100
    def __init__(self):
        print('调用父类构造函数')
    def ParentMethod(self):
        print('调用父类方法')
    def setAttr(self,attr):
        Parent.parentAttr=attr
    def getAttr(self):
        print('父类属性：',Parent.parentAttr)

class child(Parent):
    def __init__(self):
        print('调用子类构造函数')
    def childMethod(self):
        print('调用子类方法')

c=child()
c.childMethod()
c.ParentMethod()
c.setAttr(333)
c.getAttr()

运行结果：

调用子类构造函数
调用子类方法
调用父类方法
父类属性： 333

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 八、方法重写

如果你的父类方法的功能不能满足你的需求，你可以在子类重写你父类的方法：

实例：

class parent():
    def myMethod(self):
        print('调用父类方法')

class child():
    def myMethod(self):
        print('调用子类方法')

c=child()
c.myMethod()

运行结果：

调用子类方法

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 九、运算符重载

Python同样支持运算符重载，实例如下：

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(3,4)
v2=Vector(5,-2)
print(v1+v2)

运行结果：

Vector (8,2)

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 十、类属性与方法

1、类的私有属性

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

2、类的方法

在类的内部，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

3、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

实例：

class Justcounter:
    __secretCount=0
    publicCount=0

    def count(self):
        self.__secretCount+=1
        self.publicCount+=1
        print(self.__secretCount)

counter=Justcounter()
counter.count()
counter.count()
print(counter.publicCount)
print(counter.__secretCount)    # 报错，实例不能访问私有变量

运行结果：

1

2

2

Traceback (most recent call last):

File "test.py", line 17, in <module>

print counter.__secretCount

 AttributeError: JustCounter instance has no attribute '__secretCount'

Python不允许实例化的类访问私有数据，但你可以使用 object._className__attrName 访问属性，将如下代码替换以上代码的最后一行代码：

print(counter._Justcounter__secretCount)

运行结果：

1
2
2
2

 参考教程：http://www.runoob.com/python/python-object.html