python-面向对象

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2024-08-22 14:58:19 223人阅读

Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言，正因为如此，在Python中创建一个类和对象是很容易的。

面向对象三大特性：封装、继承、多态

1.面向对象简介

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。

1.1.创建类

calss ClassName:    ‘这是一个经典类‘    def __init__(self):        ‘这是构造方法‘         pass
　　def __del__(self):
　　　　‘这是析构方法‘
　　　　 pass

calss ClassName(object):    ‘这是一个新式类‘    def __init__(self):        ‘这是构造方法‘         pass

类的帮助信息可以通过ClassName.__doc__查看。

class_suite 由类成员，方法，数据属性组成

技术分享

注：所有成员中，只有普通字段的内容保存对象中，即：根据此类创建了多少对象，在内存中就有多少个普通字段。而其他的成员，则都是保存在类中，即：无论对象的多少，在内存中只创建一份

1.2类字段

类字段包括：普通字段和静态字段，他们在定义和使用上有所区别，而最本质的区别是内存中保存的位置不同

普通字段属于对象
静态字段属于类

class Province:    # 静态字段（公有属性）    country ＝ ‘中国‘    def __init__(self, name):        # 普通字段（成员属性）        self.name = name# 直接访问普通字段obj = Province(‘河北省‘)print obj.name# 直接访问静态字段Province.country字段的定义和使用

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2.创建实例

以下是一个简单的Python类实例:

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-class Employee:   ‘所有员工的基类‘   empCount = 0   def __init__(self, name, salary):      self.name = name      self.salary = salary      Employee.empCount += 1      def displayCount(self):     print "Total Employee %d" % Employee.empCount   def displayEmployee(self):      print "Name : ", self.name,  ", Salary: ", self.salary

empCount变量是一个类变量（别名：公有属性，静态字段）
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Employee.empCount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

3.创建实例对象

要创建一个类的实例，你可以使用类的名称，并通过__init__方法接受参数

"创建 Employee 类的第一个对象"emp1 = Employee("Zara", 2000)"创建 Employee 类的第二个对象"emp2 = Employee("Manni", 5000)

4.访问属性

emp1.displayEmployee()emp2.displayEmployee()print("Total Employee %d" % Employee.empCount)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-class Employee:   ‘所有员工的基类‘   empCount = 0   def __init__(self, name, salary):      self.name = name      self.salary = salary      Employee.empCount += 1      def displayCount(self):     print "Total Employee %d" % Employee.empCount   def displayEmployee(self):      print "Name : ", self.name,  ", Salary: ", self.salary"创建 Employee 类的第一个对象"emp1 = Employee("Zara", 2000)"创建 Employee 类的第二个对象"emp2 = Employee("Manni", 5000)emp1.displayEmployee()emp2.displayEmployee()print "Total Employee %d" % Employee.empCount

完整例子

你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。

hasattr(emp1, ‘age‘)    # 如果存在 ‘age‘ 属性返回 True。getattr(emp1, ‘age‘)    # 返回 ‘age‘ 属性的值setattr(emp1, ‘age‘, 8) # 添加属性 ‘age‘ 值为 8delattr(empl, ‘age‘)    # 删除属性 ‘age‘

5.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）

Python内置类属性调用实例如下：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-class Employee:   ‘所有员工的基类‘   empCount = 0   def __init__(self, name, salary):      self.name = name      self.salary = salary      Employee.empCount += 1      def displayCount(self):     print "Total Employee %d" % Employee.empCount   def displayEmployee(self):      print "Name : ", self.name,  ", Salary: ", self.salaryprint("Employee.__doc__:", Employee.__doc__)print("Employee.__name__:", Employee.__name__)print("Employee.__module__:", Employee.__module__)print("Employee.__bases__:", Employee.__bases__)print("Employee.__dict__:", Employee.__dict__)

执行以上代码输出结果如下：

Employee.__doc__: 所有员工的基类Employee.__name__: EmployeeEmployee.__module__: __main__Employee.__bases__: ()Employee.__dict__: {‘__module__‘: ‘__main__‘, ‘displayCount‘: <function displayCount at 0x10a939c80>, ‘empCount‘: 0, ‘displayEmployee‘: <function displayEmployee at 0x10a93caa0>, ‘__doc__‘: ‘\xe6\x89\x80\xe6\x9c\x89\xe5\x91\x98\xe5\xb7\xa5\xe7\x9a\x84\xe5\x9f\xba\xe7\xb1\xbb‘, ‘__init__‘: <function __init__ at 0x10a939578>}

6.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。

a = 40      # 创建对象  <40>b = a       # 增加引用， <40> 的计数c = [b]     # 增加引用.  <40> 的计数del a       # 减少引用 <40> 的计数b = 100     # 减少引用 <40> 的计数c[0] = -1   # 减少引用 <40> 的计数

垃圾回收机制不仅针对引用计数为0的对象，同样也可以处理循环引用的情况。循环引用指的是，两个对象相互引用，但是没有其他变量引用他们。这种情况下，仅使用引用计数是不够的。Python 的垃圾收集器实际上是一个引用计数器和一个循环垃圾收集器。作为引用计数的补充，垃圾收集器也会留心被分配的总量很大（及未通过引用计数销毁的那些）的对象。在这种情况下，解释器会暂停下来，试图清理所有未引用的循环。

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：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-class Point:   def __init__( 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 = pt1pt3 = pt1print id(pt1), id(pt2), id(pt3) # 打印对象的iddel pt1del pt2del pt3

以上实例运行结果如下：

3083401324 3083401324 3083401324Point 销毁

注意：通常你需要在单独的文件中定义一个类

7.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。
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：

class SubClassName (ParentClass1[, ParentClass2, ...]):   ‘Optional class documentation string‘   class_suite

实例：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-class Parent:        # 定义父类   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.parentAttrclass Child(Parent): # 定义子类   def __init__(self):      print "调用子类构造方法"   def childMethod(self):      print ‘调用子类方法 child method‘c = Child()          # 实例化子类c.childMethod()      # 调用子类的方法c.parentMethod()     # 调用父类方法c.setAttr(200)       # 再次调用父类的方法c.getAttr()          # 再次调用父类的方法

以上代码执行结果如下：

调用子类构造方法调用子类方法 child method调用父类方法父类属性 : 200

你可以继承多个类：

class A:        # 定义类 A.....class B:         # 定义类 B.....class C(A, B):   # 继承类 A 和 B.....

你可以使用issubclass()或者isinstance()方法来检测。

issubclass() - 布尔函数判断一个类是另一个类的子类或者子孙类，语法：issubclass(sub,sup)
isinstance(obj, Class) 布尔函数如果obj是Class类的实例对象或者是一个Class子类的实例对象则返回true

8.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：

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-class Parent:        # 定义父类   def myMethod(self):      print ‘调用父类方法‘class Child(Parent): # 定义子类   def myMethod(self):      print ‘调用子类方法‘c = Child()          # 子类实例c.myMethod()         # 子类调用重写方法

9.基础重载方法

下表列出了一些通用的功能，你可以在自己的类重写：

技术分享

10.类属性与方法

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

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-class JustCounter:    __secretCount = 0  # 私有变量    publicCount = 0    # 公开变量    def count(self):        self.__secretCount += 1        self.publicCount += 1        print self.__secretCountcounter = JustCounter()counter.count()counter.count()print counter.publicCountprint counter.__secretCount  # 报错，实例不能访问私有变量

参考链接

http://www.runoob.com/python/python-object.html

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