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!
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
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'>
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')
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
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'>
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
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:
- 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
- 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
- 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
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
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)
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