Python 类与对象

Posted 2022-06-28 ch-tnt

类与对象

把类的个例就叫做实例 (instance)，可理解为“实际的例子”
类是某个特定的群体，实例是群体中某个具体的个体

Python中的对象等于类和实例的集合：即类可以看作是对象，实例也可以看作是对象，
比如列表list是个类对象，[1,2]是个实例对象，它们都是对象
“万事万物，皆为对象”

类的创建和调用

类的创建
类名的首字母要大写

1 class Chinese:      # 创建一个类
2     eye = ‘black‘
3 
4     def eat(self):   #参数self的特殊之处：在定义时不能丢，在调用时要忽略
5         print(‘吃饭，选择用筷子。‘)
6 
7 wu = Chinese()   # 类的实例化
8 print(wu.eye)   # 实例调用类属性
9 wu.eat()  # 调用类中的方法（传参不用管self）

print(type(wu))

<class ‘__main__.Chinese‘> #验证了wufeng属于Chinese这个类
print(wu)
<__main__.Chinese object at 0x7f295682d400> #Chinese类的一个实例对象(object),后面的一串字符表示这个对象的内存地址

#类中创建的属性和方法可以被其所有的实例调用，
而且，实例的数目在理论上是无限的。
我们可以同时“新建”多个实例

类也被称为“实例工厂”，因其为所有实例提供了一套蓝图（即预先设定好有什么属性和方法）

创建类的两个关键点
一 。特殊参数：self

那么如果想在类的内部调用类属性，而实例又还没创建之前，我们就需要有个变量先代替实例接收数据，这个变量就是参数self。

 

1 class Chinese:
2 
3     name = ‘吴‘  # 类属性name
4 
5     def say(self):     
6         print(self.name + ‘是中国人‘)
7 
8 person = Chinese()   # 创建Chinese的实例person
9 person.say()         # 调用实例方法

 

当最后一行代码运行时，实例person会像参数一样传给self，替换掉self，self.name等价于person.name
person.name就相当于调用了类属性name(即‘吴‘)，然后跑完整个方法

相当于以下：

 1 class Chinese:
 2 
 3     name = ‘吴‘  # 类属性name
 4 
 5     def say(person):     
 6         print(person.name + ‘是中国人‘)
 7 
 8 person = Chinese()   # 创建Chinese的实例person
 9 person.say()         # 调用实例方法
10 吴是中国人

如果想在类的方法内部调用其他方法时，我们也需要用到self来代表实例

 

 1 class Chinese:
 2 
 3     def greeting(self):
 4         print(‘很高兴遇见你‘)
 5 
 6     def say(self):
 7         self.greeting() 
 8         print(‘我来自中国‘)
 9 
10 person = Chinese()  # 创建实例person
11 
12 person.say()  # 调用say()方法
13 很高兴遇见你
14 我来自中国

self代表的是类的实例本身，方便数据的流转
对此，我们需要记住两点
第一点：只要在类中用def创建方法时，就必须把第一个参数位置留给 self，并在调用方法时忽略它（不用给self传参）。
第二点：当在类的方法内部想调用类属性或其他方法时，就要采用self.属性名或self.方法名的格式。
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二。特殊方法：初始化方法 （也叫构造函数）
定义初始化方法的格式是def __init__(self)，是由init加左右两边的【双】下划线组成
初始化方法的作用在于：当每个实例对象创建时，该方法内的代码无须调用就会自动运行。

 

1 class Chinese:
2 
3     def __init__(self): 
4         print(‘很高兴遇见你，我是初始化方法‘)
5 
6 person = Chinese()
7 很高兴遇见你，我是初始化方法

编写习惯上，我们会在初始化方法内部完成类属性的创建，为类属性设置初始值，
这样类中的其他方法就能直接、随时调用

 

 1 class Chinese:
 2     def __init__ (self):
 3         self.mouth = 1  # self.不能丢
 4         self.eye = 2
 5     
 6     def body(self):
 7         print(‘我有%s张嘴巴‘ % self.mouth)
 8         print(‘我有%s只眼睛‘ % self.eye)
 9 
10 person = Chinese()
11 person.body()
12 我有1张嘴巴
13 我有2只眼睛

 

 

除了设置固定常量，初始化方法同样可以接收其他参数

 

 1 class Chinese:
 2 
 3     def __init__(self, name, birth, region):
 4         self.name = name   # self.name = ‘吴‘ 
 5         self.birth = birth  # self.birth = ‘广东‘
 6         self.region = region  # self.region = ‘深圳‘
 7 
 8     def born(self):
 9         print(self.name + ‘出生在‘ + self.birth)
10 
11     def live(self):
12         print(self.name + ‘居住在‘ + self.region)    
13 
14 person = Chinese(‘吴‘,‘广东‘,‘深圳‘) # 传入初始化方法的参数
15 #初始化方法有多个参数的时候，在实例化的时候就要传入相应的值
16 person.born()
17 person.live()
18 吴出生在广东
19 吴居住在深圳

 

#其实还可以不用初始化方法也能实现
但是此方法比不上初始化方法
初始化优点：
至少不必重复传参，传入的数据还可以被多次调用

 

 1 class Chinese:
 2 
 3     def born(self, name, birthplace):
 4         print(name + ‘出生在‘ + birthplace)
 5 
 6     def live(self, name, region):
 7         print(name + ‘居住在‘ + region)   #不建议用此方法
 8 
 9 person = Chinese()
10 person.born(‘吴‘,‘广东‘)
11 person.live(‘吴‘,‘深圳‘)

一次性调用

 1 class Chinese:
 2     def __init__(self,hometown,region):
 3         self.hometown = hometown
 4         self.region = region
 5         print(‘程序持续更新中……‘)
 6 
 7     def born(self):
 8         print(‘我生在%s。‘%(self.hometown))
 9 
10     def live(self):
11         print(‘我在%s。‘%(self.region))
12     
13     # 新建方法，调用上面的两个方法（注：方法名可自定义）。
14     def citys(self):
15         self.born()
16         self.live()
17 
18 wu = Chinese(‘广东‘, ‘深圳‘)
19 wu.citys()
20 # 调用方法后，程序运行方法中的代码（即依次调用方法`born`和`live`）。
21 程序持续更新中……
22 我生在广东。
23 我在深圳。

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面向对象编程
与面向对象编程相对应的是面向过程编程

面向过程编程：首先分析出解决问题所需要的步骤（即“第一步做什么，第二步做什么，第三步做什么”），
然后用函数实现各个步骤，再依次调用。

面向对象编程，将代码具体的数据和处理方法都封装在类中，让我们不用完全了解过程也可以调用类中的各种方法。
这个优势让我们可以在 Python 中轻松地调用各种标准库、第三方库和自定义模块（可以简单理解成别人写好的类）

#类编写一个直观的好处就是参数的传递会比普通函数要省事很多，也不必考虑全局变量和局部变量，因为类中的方法可以直接调用属性。
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综合例子

 

 1 class Robot:
 2     def __init__(self):
 3         self.name = input(‘我现在刚诞生，还没有名字，帮我起一个吧。‘)
 4         self.master = input(‘对了，我要怎么称呼你呢？‘)
 5         print(‘你好%s，我叫%s。很开心，遇见你~‘%(self.master,self.name))
 6     
 7     def say_wish(self):
 8         wish = input(‘告诉我一个你的愿望吧：‘)
 9         print(self.master+‘的愿望是：‘)
10         # 这里也可以用字符串的格式化，不过，用循环语句的话，之后改复述次数会方便些。
11         for i in range(3):
12             print(wish)
13 
14 robot1 = Robot()
15 robot1.say_wish()

 

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类的继承和定制
A类属于B类，自然也拥有了B类的所有属性和方法。
这句话在编程里就是：A类继承了B类。

Python中，我们的习惯表述是：A类是B类的子类，而B类是A类的父类（或超类）

 

定制
子类也可以在继承的基础上进行个性化的定制
（1）创建新属性、新方法；

（2）修改继承到的属性或方法。

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继承的基础语法

class Chinese:在运行时相当于class Chinese(object):。

而object，是所有类的父类，我们将其称为根类（可理解为类的始祖）。

1 #函数isinstance()，判断某个实例是否属于某个类
2 print(isinstance(1,int))   ## 判断1是否为整数类的实例
3 True
4 print(isinstance(1,str))
5 False
6 print(isinstance(1,(int,str))) # 判断实例是否属于元组里几个类中的一个
7 True

 1 class Chinese:
 2     pass
 3 
 4 class Cantonese(Chinese):
 5     pass
 6 
 7 gonger = Chinese()
 8 yewen = Cantonese()
 9 
10 print(‘\\n验证1：子类创建的实例同时也属于父类‘)
11 print(isinstance(gonger,Chinese))  
12 print(isinstance(yewen,Chinese))  
13 
14 print(‘\\n验证2：父类创建的实例不属于子类。‘)
15 print(isinstance(gonger,Cantonese))
16 
17 print(‘\\n验证3：类创建的实例都属于根类。‘)
18 print(isinstance(gonger,object))  
19 print(isinstance(yewen,object))
20 
21 验证1：子类创建的实例同时也属于父类
22 True
23 True
24 
25 验证2：父类创建的实例不属于子类。
26 False
27 
28 验证3：类创建的实例都属于根类。
29 True
30 True

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类的继承之多层继承

子类创建的实例可调用所有层级父类的属性和方法

 

 

 1 class Earthman:
 2     eye_number = 2
 3 
 4 # 中国人继承了地球人
 5 class Chinese(Earthman):
 6     eye_color = ‘black‘
 7 
 8 # 广东人继承了中国人，同时也继承了地球人。
 9 class Cantonese(Chinese):
10     pass
11 
12 yewen = Cantonese()
13 print(yewen.eye_number)
14 print(yewen.eye_color)
15 2
16 black

 

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类的继承之多重继承

一个类，可以同时继承多个类，
语法为 class A(B,C,D):

就近原则：
越靠近子类（即越靠左）的父类，越亲近，越优先考虑。子类调用属性和方法时，会先在靠左的父类里找，找不到才往右找。

 

 1 class Su:
 2     born_city = ‘Jiangsu‘
 3     wearing = ‘thick‘
 4 
 5     def diet(self):
 6         print(‘我们爱吃甜。‘)
 7 
 8 class Yue:
 9     settle_city = ‘Guangdong‘
10     wearing = ‘thin‘
11 
12     def diet(self):
13         print(‘我们吃得清淡。‘)
14 
15 class Yuesu(Yue,Su):  
16     pass
17 
18 xiaoming = Yuesu()
19 print(xiaoming.wearing) # 先在 Yue类找，找到了，打印出来。
20 print(xiaoming.born_city) # Yue类没有born_city，才去Su类找。
21 xiaoming.diet() # 方法调用，和属性调用一样，也符合就近原则。
22 
23 thin
24 Jiangsu
25 我们吃得清淡。

 

类的定制
定制，可以新增代码

 

 1 class Chinese:
 2     eye = ‘black‘
 3 
 4     def eat(self):
 5         print(‘吃饭，选择用筷子。‘)
 6 
 7 class Cantonese(Chinese):  # 类的继承
 8     native_place = ‘guangdong‘  # 类的定制
 9 
10     def dialect(self):  # 类的定制
11         print(‘我们会讲广东话。‘)
12 
13 yewen = Cantonese()
14 print(yewen.eye)           # 父类的属性能用
15 print(yewen.native_place)  # 子类的定制属性也能用
16 yewen.eat()                # 父类的方法能用
17 yewen.dialect()            # 子类的定制方法也能用
18 
19 black
20 guangdong
21 吃饭，选择用筷子。
22 我们会讲广东话。

定制，也可重写代码
在子类中，对父类代码的修改

子类继承父类方法的操作是在def语句后接父类.方法（参数）

 

 

 1 class Chinese:
 2 
 3     def land_area(self,area):
 4         print(‘我们居住的地方，陆地面积是%d万平方公里左右。‘% area)
 5 
 6 class Cantonese(Chinese):
 7     # 间接对方法进行重写
 8     def land_area(self, area, rate = 0.0188):
 9         Chinese.land_area(self, area * rate)
10         # 直接继承父类方法，再调整参数。
11 
12 gonger = Chinese()
13 yewen = Cantonese()
14 gonger.land_area(960)
15 yewen.land_area(960)

 

提示：初始化方法的定制，和一般的实例方法的定制是一样的。

 

 1 class Chinese:
 2     def __init__(self, greeting=‘你好‘, place=‘中国‘):
 3         self.greeting = greeting
 4         self.place = place
 5 
 6     def greet(self):
 7         print(‘%s！欢迎来到%s。‘ % (self.greeting, self.place))   
 8 
 9 # 请为子类完成定制，代码量：两行。
10 class Cantonese(Chinese):
11     def __init__(self, greeting=‘雷猴‘, place=‘广东‘):  #重写代码最好是在继承方法的基础上通过代码的调整完成定制
12         Chinese.__init__(self, greeting ,place)   
13    
14 yewen = Cantonese()
15 yewen.greet()
16 雷猴！欢迎来到广东。

 

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列子

 1 class Student:
 2     def __init__(self, name, job=None, time=0.00, time_effective=0.00): 
 3         self.name = name
 4         self.job = job
 5         self.time = time
 6         self.time_effective = time_effective
 7 
 8     def count_time(self, hour, rate):
 9         self.time += hour
10         self.time_effective += hour * rate
11 
12 class Programmer(Student):
13     def __init__(self, name): #此处为啥只留name参数，因为没有给出默认值，需要传入参数，不能省略，然后其他都是默认参数
14         Student.__init__(self, name, job=‘programmer‘, time=0.00, time_effective=0.00)
15 
16     def count_time(self, hour, rate=1):
17         Student.count_time(self, hour, rate)
18 
19 student1 = Student(‘韩梅梅‘)
20 student2 = Programmer(‘李雷‘)
21 
22 print(student1.job)
23 print(student2.job)
24 
25 student1.count_time(10, 0.8)
26 student2.count_time(10)
27 
28 print(student1.time_effective)
29 print(student2.time_effective)