python---面向对象
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了python---面向对象相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
一 概述
1.1 编程方式
首先介绍三种编程方式：
- 面向过程：根据业务逻辑从上到下写垒代码
- 函数式：将某功能代码封装到函数中，日后便无需重复编写，仅调用函数即可
- 面向对象：对函数进行分类和封装，让开发“更快更好更强...”
面向过程编程最易被初学者接受，其往往用一长段代码来实现指定功能，开发过程中最常见的操作就是粘贴复制，即：将之前实现的代码块复制到现需功能处。随着时间的推移，开始使用了函数式编程，增强代码的重用性和可读性。今天我们来学习一种新的编程方式：面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP，面向对象程序设计）。
注：java和c#只支持面向对象编程，而python比较灵活即支持面向对象编程也支持函数式编程。
1.2 创建类和对象
面向对象编程需要使用 “类” 和 “对象” 来实现，因此，面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。
- 类就是一个模板，模板里可以包含多个函数，函数里实现一些功能
- 对象则是根据模板创建的实例，通过实例对象可以执行类中的函数
创建类和对象格式如下：
注意点：
- class是关键字，表示类
- 创建对象，类名称后加括号即可
- 类中的函数第一个参数必须是self（详细见：类的三大特性之封装），类中定义的函数叫做方法
例子：
# 创建类 class Foo: def Bar(self): print (\'Bar\') def Hello(self, name): print (\'i am %s\' %name) # 根据类Foo创建对象obj obj = Foo() obj.Bar() #执行Bar方法 obj.Hello(\'Terry\') #执行Hello方法 >>>Bar >>>i am Terry
当写完上述的代码，你是不是有这样的疑问？利用面向对象编程方式来执行一个“方法”时比使用函数式编程要复杂，即：
- 面向对象：【创建对象】【通过对象执行方法】
- 函数编程：【执行函数】
既然这样，那我们为什么要使用面向对象编程呢？那是因为不同的编程方式适合不同的场景，当应用于某一场景时，面向对象相对于函数式编程要简单的多（见封装的例子）。
总结：函数式编程的应用场景 --> 各个函数之间是独立且无共用的数据
二 面向对象的三大特性
封装、继承和多态是面向对象的三大特性，下边详细介绍：
2.1 封装
封装，顾名思义就是将内容封装到某个地方，以后再去调用被封装在某处的内容。所以，在使用面向对象的封装特性时，需要：（1）将内容封装到某处（2）从某处调用被封装的内容
（1）将内容封装到某处
#创建类 class foo: def __init__(self,name,age): #称为构造方法，当根据类创造对象时自动执行 self.name=name self.age=age #根据类foo创建对象 #自动执行foo类的__init__方法 obj1=foo("liuxiaohui",18) #将liuxiaohui和18分别封装到obj1和self的name，age中 #根据类foo创建对象 #自动执行foo类的__init__方法 obj2=foo("Terry",18) #将liuxiaohui和18分别封装到obj2和self的name，age中
self 是一个形式参数，当执行 obj1 = Foo(\'liuxiaohui\', 18 ) 时，self 等于 obj1
当执行 obj2 = Foo(\'Terry\', 18 ) 时，self 等于 obj2
所以，内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中，每个对象中都有 name 和 age 属性，在内存里类似于下图来保存。
（2）从某处调用被封装的内容
调用被封装的内容时，有两种方法： 1.通过对象直接调用 2.通过self间接调用
1 通过对象直接调用
上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式，根据保存格式可以如此调用被封装的内容：对象.属性名。
#创建类 class foo: def __init__(self,name,age): #称为构造方法，当根据类创造对象时自动执行 self.name=name self.age=age #根据类foo创建对象 #自动执行foo类的__init__方法 obj1=foo("liuxiaohui",18) #将liuxiaohui和18分别封装到obj1和self的name，age中 #根据类foo创建对象 #自动执行foo类的__init__方法 obj2=foo("Terry",18) #将liuxiaohui和18分别封装到obj2和self的name，age中 print(obj1.name,obj1.age) print(obj2.name,obj2.age) >>>liuxiaohui 18 >>>Terry 18
2.通过self间接调用
class Foo: def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age def detail(self): print (self.name) print (self.age) obj1 = Foo(\'liuxiaohui\', 18) obj1.detail() # Python默认会将obj1传给self参数，即：obj1.detail(obj1)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj1，即：self.name 是 liuxiaohui ；self.age 是 18 obj2 = Foo(\'Terry\', 18) obj2.detail() # Python默认会将obj2传给self参数，即：obj1.detail(obj2)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj2，即：self.name 是 Terry ； self.age 是 18 >>>liuxiaohui >>>18 >>>Terry >>>18
总结：对于面向对象的封装来说，其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中，然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。
例子：在终端输出如下信息
- 小明，10岁，男，上山去砍柴
- 小明，10岁，男，开车去东北
- 小明，10岁，男，最爱大保健
- 老李，90岁，男，上山去砍柴
- 老李，90岁，男，开车去东北
- 老李，90岁，男，最爱大保健
- 老张...
def kanchai(name, age, gender): print ("%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(name, age, gender)) def qudongbei(name, age, gender): print ("%s,%s岁,%s,开车去东北" %(name, age, gender)) def dabaojian(name, age, gender): print ("%s,%s岁,%s,最爱去追梦" %(name, age, gender)) kanchai(\'小明\', 10, \'男\') qudongbei(\'小明\', 10, \'男\') dabaojian(\'小明\', 10, \'男\') kanchai(\'老李\', 90, \'男\') qudongbei(\'老李\', 90, \'男\') dabaojian(\'老李\', 90, \'男\') >>>小明,10岁,男,上山去砍柴 >>>小明,10岁,男,开车去东北 >>>小明,10岁,男,最爱去追梦 >>>老李,90岁,男,上山去砍柴 >>>老李,90岁,男,开车去东北 >>>老李,90岁,男,最爱去追梦
class Foo: def __init__(self, name, age ,gender): self.name = name self.age = age self.gender = gender def kanchai(self): print ("%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(self.name, self.age, self.gender)) def qudongbei(self): print ("%s,%s岁,%s,开车去东北" %(self.name, self.age, self.gender)) def dabaojian(self): print ("%s,%s岁,%s,最爱去追梦" %(self.name, self.age, self.gender)) xiaoming = Foo(\'小明\', 10, \'男\') xiaoming.kanchai() xiaoming.qudongbei() xiaoming.dabaojian() laoli = Foo(\'老李\', 90, \'男\') laoli.kanchai() laoli.qudongbei() laoli.dabaojian() >>>小明,10岁,男,上山去砍柴 >>>小明,10岁,男,开车去东北 >>>小明,10岁,男,最爱去追梦 >>>老李,90岁,男,上山去砍柴 >>>老李,90岁,男,开车去东北 >>>老李,90岁,男,最爱去追梦
通过上述对比可以看出，如果使用函数式编程，需要在每次执行函数时传入相同的参数，如果参数多的话，又需要粘贴复制了... ；而对于面向对象只需要在创建对象时，将所有需要的参数封装到当前对象中，之后再次使用时，通过self间接去当前对象中取值即可。
2.2 继承
2.2.1 概述
面向对象中的继承和现实生活中的继承相同，即：子可以继承父的内容。其实质就是将多个类共有的方法提取到父类中，子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。除了子类和父类的称谓，你可能看到过 派生类 和 基类 ，他们与子类和父类只是叫法不同而已。
简单继承的伪代码如图所示：
例子：
class Animal: def eat(self): print ("%s 吃 " %self.name) def drink(self): print ("%s 喝 " %self.name) def shit(self): print ("%s 拉 " %self.name) def pee(self): print ("%s 撒 " %self.name) class Cat(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed =\'猫\' def cry(self): print (\'喵喵叫\') class Dog(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed = \'狗\' def cry(self): print (\'汪汪叫\') c1 = Cat(\'小黑猫\') c1.eat() c2 = Cat(\'小白猫\') c2.drink() c2.cry() d1 = Dog(\'二哈\') d1.eat() d1.cry() >>>小黑猫 吃 >>>小白猫 喝 >>>喵喵叫 >>>二哈 吃 >>>汪汪叫
2.2.2 多继承
在讲多继承时，先思考两个问题：
- 是否可以继承多个类
- 如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数，那么那一个会被使用呢？
answer：
1 Python的类可以继承多个类，Java和C#中则只能继承一个类
2 Python的类如果继承了多个类，那么其寻找方法的方式有两种，分别是：深度优先和广度优先
- 当类是经典类时，多继承情况下，会按照深度优先方式查找
- 当类是新式类时，多继承情况下，会按照广度优先方式查找
经典类和新式类，从字面上可以看出一个老一个新，新的必然包含了跟多的功能，也是之后推荐的写法，从写法上区分的话，如果 当前类或者父类继承了object类，那么该类便是新式类，否则便是经典类。
注意：在上述查找过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了
2.3 多态
Pyhon原生多态，不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法。
三 类的成员
类的成员可以分为三大类：字段、方法和属性。
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。
3.1 字段
字段包括：普通字段和静态字段，他们在定义和使用中不同，最本质的区别是在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 country = \'中国\' def __init__(self, name): # 普通字段 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 print(Province.country) >>>河北省 >>>中国
通过上述代码可以看出【普通字段需要通过对象来访问】【静态字段通过类访问】，在使用上可以看出普通字段和静态字段的归属是不同的。其内容的存储方式类似如下图：
由上图可以看出：
- 静态字段在内存中只保存一份
- 普通字段在每个对象中都要保存一份
应用场景： 通过类创建对象时，如果每个对象都具有相同的字段，那么就使用静态字段
3.2 方法
类成员中的方法包括：普通方法、类方法和静态方法，三种方法在内存中都归属于类，区别在于调用方式不同。
- 普通方法：由对象调用；至少一个self参数；执行普通方法时，自动将调用该方法的对象赋值给self；
- 类方法：由类调用； 至少一个cls参数；执行类方法时，自动将调用该方法的类复制给cls；
- 静态方法：由类调用；无默认参数；
class Foo: def __init__(self, name): self.name = name def ord_func(self): #定义普通方法，至少有一个self参数 print (self.name) print (\'普通方法\') @classmethod def class_func(cls): #定义类方法，至少有一个cls参数 print (\'类方法\') @staticmethod def static_func(): #定义静态方法 ，无默认参数 print (\'静态方法\') # 调用普通方法 f = Foo(\'Terry\') f.ord_func() # 调用类方法 Foo.class_func() # 调用静态方法 Foo.static_func() >>>Terry >>>普通方法 >>>类方法 >>>静态方法
总结：
相同点：对于所有的方法而言，均属于类（非对象）中，所以，在内存中也只保存一份。
不同点：方法调用者不同、调用方法时自动传入的参数不同。
3.3 属性
如果你已经了解python类中的方法，那么属性就非常简单了，因为Python中的属性其实是普通方法的变种。
3.3.1 属性的定义
属性的定义有两种方式：
- 装饰器 即：在类的普通方法上应用装饰器
- 静态字段 即：在类中定义值为property对象的静态字段
（1）装饰器方式
经典类，具有一种@property装饰器。
class Goods: @property def price(self): return "Terry" # ############### 调用 ############### obj = Goods() result = obj.price # 自动执行 @property 修饰的 price 方法，并获取方法的返回值 print(result) >>>Terry
新式类，具有三种@property装饰器。
class Goods(object): @property def price(self): print (\'@property\') @price.setter def price(self, value): print (\'@price.setter\') @price.deleter def price(self): print (\'@price.deleter\') # ############### 调用 ############### obj = Goods() obj.price # 自动执行 @property 修饰的 price 方法，并获取方法的返回值 obj.price = 123 # 自动执行 @price.setter 修饰的 price 方法，并将 123 赋值给方法的参数 del obj.price # 自动执行 @price.deleter 修饰的 price 方法 >>>@property >>>@price.setter >>>@price.deleter
注：
- 经典类中的属性只有一种访问方式，其对应被 @property 修饰的方法
- 新式类中的属性有三种访问方式，并分别对应了三个被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修饰的方法
(2)静态字段方式
当使用静态字段的方式创建属性时，经典类和新式类无区别。
简单的例子：
class Foo: def get_bar(self): return \'Terry\' BAR = property(get_bar) obj = Foo() reuslt = obj.BAR # 自动调用get_bar方法，并获取方法的返回值 print (reuslt) >>>Terry
property的构造方法中有个四个参数
- 第一个参数是方法名，调用
对象.属性时自动触发执行方法 - 第二个参数是方法名，调用
对象.属性 ＝ XXX时自动触发执行方法 - 第三个参数是方法名，调用
del 对象.属性时自动触发执行方法 - 第四个参数是字符串，调用
对象.属性.__doc__，此参数是该属性的描述信息
class Foo: def get_bar(self): return \'Terry\' # 必须两个参数 def set_bar(self, value): return \'set value\' + value def del_bar(self): return \'Terrt\' BAR = property(get_bar, set_bar, del_bar, \'description...\') obj = Foo() ret=obj.BAR # 自动调用第一个参数中定义的方法：get_bar print(ret) obj.BAR = "haha" # 自动调用第二个参数中定义的方法：set_bar方法，并将“haha”当作参数传入 del obj.BAR # 自动调用第三个参数中定义的方法：del_bar方法 obj.BAR.__doc__ # 自动获取第四个参数中设置的值：description...
注：Python WEB框架 Django 的视图中 request.POST 就是使用的静态字段的方式创建的属性。
四 成员修饰符
我们在第三章已经对类的每一个成员都做了详细的介绍，对其中每一个类的成员而言都有两种形式：
- 公有成员，在任何地方都能访问
- 私有成员，只有在类的内部才能方法
4.1 定义的不同
私有成员命名时，前两个字符是下划线。（特殊成员除外，例如：__init__、__call__、__dict__等）
class C: def __init__(self): self.name = \'公有字段\' self.__foo = "私有字段"
4.2 访问限制不同
静态字段
- 公有静态字段：类可以访问；类内部可以访问；派生类中可以访问。
- 私有静态字段：仅类内部可以访问。
class C: name = "公有静态字段" def func(self): print (C.name) class D(C): def show(self): print (C.name) ret=C.name # 类访问 print(ret) obj = C() obj.func() # 类内部可以访问 obj_son = D() obj_son.show() # 派生类中可以访问 >>>公有静态字段 >>>公有静态字段 >>>公有静态字段
class C: __name = "私有静态字段" def func(self): print (C.__name) class D(C): def show(self): print (C.__name) C.__name # 类访问 obj = C() obj.func() # 类内部可以访问 obj_son = D() obj_son.show() # 派生类访问 >>>AttributeError: type object \'C\' has no attribute \'__name\' >>>私有静态字段 >>>AttributeError: type object \'C\' has no attribute \'_D__name\'
普通字段
- 公有普通字段：对象可以访问；类内部可以访问；派生类中可以访问。
- 私有普通字段：仅类内部可以访问。
class C: def __init__(self): self.foo = "公有字段" def func(self): print (self.foo) # 类内部访问 class D(C): def show(self): print (self.foo) #派生类的访问 obj = C() #实例化对象 ret=obj.foo # 通过对象访问 print(ret) obj.func() # 类内部访问 obj_son = D() obj_son.show() # 派生类中访问 公有字段 公有字段 公有字段
class C: def __init__(self): self.__foo = "私有字段" def func(self): print (self.__foo) # 类内部访问 class D(C): def show(self): print (self.__foo) #派生类的访问 obj = C() #实例化对象 ret=obj.foo # 通过对象访问 print(ret) obj.func() # 类内部访问 obj_son = D() obj_son.show() # 派生类中访问 >>>AttributeError: \'C\' object has no attribute \'foo\' >>>私有字段 >>>AttributeError: \'D\' object has no attribute \'_D__foo\'
注：（1）方法、属性的访问于上述方式相似，即：私有成员只能在类内部使用。
（2）如果想要强制访问私有字段，可以通过 【对象._类名__私有字段明 】访问（如：obj._C__foo），不建议强制访问私有成员。
（3）非要访问私有属性的话，可以通过 对象._类__属性名。
五 类的特殊成员
上文介绍了Python的类成员以及成员修饰符，从而了解到类中有字段、方法和属性三大类成员，并且成员名前如果有两个下划线，则表示该成员是私有成员，私有成员只能由类内部调用。无论人或事物往往都有不按套路出牌的情况，Python的类成员也是如此，存在着一些具有特殊含义的成员，详情如下：
1. __doc__
表示类的描述信息
class Foo: "这是类的描述信息" def func(self): pass print (Foo.__doc__) >>>这是类的描述信息
2. __module__ 和 __class__
__module__ 表示当前操作的对象在那个模块
__class__ 表示当前操作的对象的类是什么
#test1文件下： class C: def __init__(self): self.name = \'Terry\'
#test文件下 from test1 import C obj = C() print (obj.以上是关于python---面向对象的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章