python 面向对象

Posted 2020-10-19 YM的博客

面向对象技术简介

• 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。

类对象

类对象支持两种操作：属性引用和实例化。

属性引用使用和 Python 中所有的属性引用一样的标准语法：obj.name。

类对象创建后，类命名空间中所有的命名都是有效属性名。所以如果类定义是这样:

#!/usr/bin/python3

class MyClass:
    """一个简单的类实例"""
    i = 12345

    def f(self):
        return ‘hello world‘


# 实例化类
x = MyClass()

# 访问类的属性和方法
print("MyClass 类的属性 i 为：", x.i)
print("MyClass 类的方法 f 输出为：", x.f())

MyClass 类的属性 i 为： 12345
MyClass 类的方法 f 输出为： hello world

构造方法

#!/usr/bin/python3

class Complex:
    def __init__(self, realpart, imagpart):
        self.r = realpart
        self.i = imagpart


x = Complex(3.0, -4.5)
print(x.r, x.i)  # 输出结果：3.0 -4.5

3.0 -4.5

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。

#!/usr/bin/python3

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


t = Test()
t.prt()

<__main__.Test object at 0x000001FB66DDC1D0>
<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 其他字符也是可以正常执行的:

类的方法

在类地内部，使用 def 关键字来定义一个方法，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，self 代表的是类的实例。

#!/usr/bin/python3

# 类定义
class people:
    # 定义基本属性
    name = ‘‘
    age = 0
    # 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    __weight = 0

    # 定义构造方法
    def __init__(self, n, a, w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w

    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age))


# 实例化类
p = people(‘runoob‘, 10, 30)
p.speak()

runoob 说: 我 10 岁。

继承

Python 同样支持类的继承，如果一种语言不支持继承，类就没有什么意义。派生类的定义如下所示:

class DerivedClassName(BaseClassName1):

　　<statement-1>

　　. . .

　　<statement-N>

需要注意圆括号中基类的顺序，若是基类中有相同的方法名，而在子类使用时未指定，python从左至右搜索 即方法在子类中未找到时，从左到右查找基类中是否包含方法。

BaseClassName（示例中的基类名）必须与派生类定义在一个作用域内。除了类，还可以用表达式，基类定义在另一个模块中时这一点非常有用:

class DerivedClassName(modname.BaseClassName):

#!/usr/bin/python3

# 类定义
class people:
    # 定义基本属性
    name = ‘‘
    age = 0
    # 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    __weight = 0

    # 定义构造方法
    def __init__(self, n, a, w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w

    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age))


# 单继承示例
class student(people):
    grade = ‘‘

    def __init__(self, n, a, w, g):
        # 调用父类的构函
        people.__init__(self, n, a, w)
        self.grade = g

    # 覆写父类的方法
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级" % (self.name, self.age, self.grade))


s = student(‘ken‘, 10, 60, 3)
s.speak()

ken 说: 我 10 岁了，我在读 3 年级

多继承

Python同样有限的支持多继承形式。多继承的类定义形如下例:

class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):

　　<statement-1>

　　. . .

　　<statement-N>

需要注意圆括号中父类的顺序，若是父类中有相同的方法名，而在子类使用时未指定，python从左至右搜索 即方法在子类中未找到时，从左到右查找父类中是否包含方法。

#!/usr/bin/python3

# 类定义
class people:
    # 定义基本属性
    name = ‘‘
    age = 0
    # 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    __weight = 0

    # 定义构造方法
    def __init__(self, n, a, w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w

    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age))


# 单继承示例
class student(people):
    grade = ‘‘

    def __init__(self, n, a, w, g):
        # 调用父类的构函
        people.__init__(self, n, a, w)
        self.grade = g

    # 覆写父类的方法
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级" % (self.name, self.age, self.grade))


# 另一个类，多重继承之前的准备
class speaker():
    topic = ‘‘
    name = ‘‘

    def __init__(self, n, t):
        self.name = n
        self.topic = t

    def speak(self):
        print("我叫 %s，我是一个演说家，我演讲的主题是 %s" % (self.name, self.topic))


# 多重继承
class sample(speaker, student):
    a = ‘‘

    def __init__(self, n, a, w, g, t):
        student.__init__(self, n, a, w, g)
        speaker.__init__(self, n, t)


test = sample("Tim", 25, 80, 4, "Python")
test.speak()  # 方法名同，默认调用的是在括号中排前地父类的方法

我叫 Tim，我是一个演说家，我演讲的主题是 Python

练习

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2017/12/26 0026 15:18
# @Author  : ming

# 创建类
class Peple:
    # 定义构造方法, 定义属性名称并初始化
    def __init__(self, name, sex):  # 每次实例化盖类的时候都会自动执行该方法
        self.Name = name
        self.Sex = sex
        self.Age = 0

    # 定义方法
    def describe_peple(self):  # self代表类的实例，必须携带该参数
        print("My name is %s，Age is %d，sex is %s." % (self.Name, self.Age, self.Sex))

    # 定义方法
    def increase_age(self, number):
        if self.Age + number < 60:
            self.Age += number

    def speak(self):
        print("我是一个人")


class Student(Peple):  # 单继承，直接将父类名称写到括号内
    def __init__(self, name, sex, height, weight):
        Peple.__init__(self, name, sex)  # 调用父类/基类的构造函数
        self.Height = height
        self.Weight = weight

    def describe_student(self):
        print("My name is %s,Age is %d, Sex is %s,Height is %s，Weight is %s" % (
            self.Name, self.Age, self.Sex, self.Height, self.Weight))

    def speak(self):  # 覆写父类的方法
        print("我是一名学生")


class Worker:
    def __init__(self, city):
        self.City = city

    def speak(self):
        print("我是一名工作者")


class Teacher(Worker, Peple, ):  # 多继承，如果方法重名，调用顺序优先级为自身，左边，右边。
    def __init__(self, name, sex, city):
        Peple.__init__(self, name, sex)
        Worker.__init__(self, city)

    def describe_teacher(self):
        print("I‘m a teacher ,work in %s ,My name is %s, Age is %d." % (self.City, self.Name, self.Age))


a = Peple("Shril", "男")  # 类对象的实例化
a.increase_age(25)
a.speak()
a.describe_peple()
print(a.Name)  # 类对象的属性引用

b = Student("Coke", "女", 160, 102)
b.increase_age(19)
b.speak()
b.describe_student()

c = Teacher("Jone", "nan", "BeiJing")
c.increase_age(30)
c.speak()
c.describe_teacher()

我是一个人
My name is Shril，Age is 25，sex is 男.
Shril

我是一名学生
My name is Coke,Age is 19, Sex is 女,Height is 160，Weight is 102

我是一名工作者
I‘m a teacher ,work in BeiJing ,My name is Jone, Age is 30.