类和实例:
面向对象最重要的概念就是类(Class)和实例(Instance),必须牢记类是抽象的模板,比如Student类,而实例是根据类创建出来的一个个具体的“对象”,每个对象都拥有相同的方法,但各自的数据可能不同。
仍以Student类为例,在Python中,定义类是通过class
关键字:
>>> class Student(object
):
... pass
...
>>>
class
后面紧接着是类名,即Student
,类名通常是大写开头的单词,紧接着是(object)
,表示该类是从哪个类继承下来的,继承的概念我们后面再讲,通常,如果没有合适的继承类,就使用object
类,这是所有类最终都会继承的类。
定义好了Student
类,就可以根据Student
类创建出Student
的实例,创建实例是通过类名+()实现的:
>>> class Student(): ... pass ... >>> bart = Student() >>> bart <__main__.Student instance at 0x7fe28699a098> >>> bart1 = Student() >>> bart1 <__main__.Student instance at 0x7fe28699a128> >>>
可以看到,变量bart
指向的就是一个Student的object,后面的0x10a67a590
是内存地址,每个object的地址都不一样,而Student
本身则是一个类。
可以自由地给一个实例变量绑定属性,比如,给实例bart
绑定一个name
属性:
>>> bart.name='lt' >>> bart.age=20 >>> bart.name 'lt' >>> bart.age 20 >>>
由于类可以起到模板的作用,因此,可以在创建实例的时候,把一些我们认为必须绑定的属性强制填写进去。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:
>>> #不传入参数是会报错的 ... >>> bart = Student() Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: __init__() takes exactly 3 arguments (1 given) >>> #传入参数就会正常显示 ... >>> bart = Student('lt',100) >>> bart.name 'lt' >>> bart.score 100 >>>
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、可变参数和关键字参数。
数据封装:
面向对象编程的一个重要特点就是数据封装。在上面的Student
类中,每个实例就拥有各自的name
和score
这些数据。我们可以通过函数来访问这些数据,比如打印一个学生的成绩:
>>> def print_info(std): ... print '%s:%s' %(std.name,std.score) ... >>> print_info(bart) lt:100 >>>
但是,既然Student
实例本身就拥有这些数据,要访问这些数据,就没有必要从外面的函数去访问,可以直接在Student
类的内部定义访问数据的函数,这样,就把“数据”给封装起来了。这些封装数据的函数是和Student
类本身是关联起来的,我们称之为类的方法
1 >>> class Student(object): 2 ... def __init__(self,name,score,age): 3 ... self.name = name 4 ... self.age = age 5 ... self.score = score 6 ... def print_info(self): 7 ... print '%s:%s %s' %(self.name,self,score,self.age) 8 ... 9 >>> bart = Student('lt',100,20) 10 >>> bart.name 11 'lt' 12 >>> bart.score 13 100 14 >>> bart.age 15 20 16 >>> #打印属性
要定义一个方法,除了第一个参数是self
外,其他和普通函数一样。要调用一个方法,只需要在实例变量上直接调用,除了self
不用传递,其他参数正常传入:
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。
封装的另一个好处是可以给Student
类增加新的方法,比如get_grade
:
1 class Student(object): 2 ... 3 4 def get_grade(self): 5 if self.score >= 90: 6 return 'A' 7 elif self.score >= 60: 8 return 'B' 9 else: 10 return 'C'