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，主要介绍了面向对象相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

  • 面向对象是一种编程方式，此编程方式的实现是基于对 类 和 对象 的使用
  • 类 是一个模板，模板中包装了多个“函数”供使用（可以讲多函数中公用的变量封装到对象中）
  • 对象，根据模板创建的实例（即：对象），实例用于调用被包装在类中的函数
  • 面向对象三大特性：封装、继承和多态

 本篇将详细介绍Python 类的成员、成员修饰符、类的特殊成员。

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。

一、字段

字段包括：普通字段和静态字段，他们在定义和使用中有所区别，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
    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)

 

由上述代码可以看出【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

  • 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

二、方法

方法包括：普通方法、静态方法和类方法，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：对象和类调用都可调用；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("xiaoyao")
f.ord_func()
# 调用类方法
Foo.class_func()
# 调用静态方法
Foo.static_func()
# 调用静态方法
f.static_func()

 

 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。

三、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。

对于属性，有以下三个知识点：

  • 属性的基本使用
  • 属性的两种定义方式

1、属性的基本使用

属性的定义和使用
  1. classFoo:
  2. def func(self):
  3. pass
  5. @property
  6. def prop(self):
  7. print(\'属性\')
  8. ############### 调用 ###############
  9. foo_obj =Foo()
  11. foo_obj.func()
  12. foo_obj.prop # 调用属性，不需要括号
由属性的定义和调用要注意一下几点：
  • 定义时，在普通方法的基础上添加 @property 装饰器；
  • 定义时，属性仅有一个self参数
  • 调用时，无需括号
               方法：foo_obj.func()
               属性：foo_obj.prop

注意：属性存在意义是：访问属性时可以制造出和访问字段完全相同的假象

        属性由方法变种而来，如果Python中没有属性，方法完全可以代替其功能。

实例：对于主机列表页面，每次请求不可能把数据库中的所有内容都显示到页面上，而是通过分页的功能局部显示，所以在向数据库中请求数据时就要显示的指定获取从第m条到第n条的所有数据（即：limit m,n），这个分页的功能包括：

  • 根据用户请求的当前页和总数据条数计算出 m 和 n
  • 根据m 和 n 去数据库中请求数据 
  1. classPager:
  3. def __init__(self, current_page):
  4. # 用户当前请求的页码（第一页、第二页...）
  5. self.current_page = current_page
  6. # 每页默认显示10条数据
  7. self.per_items =10
  9. @property
  10. def start(self):
  11. val =(self.current_page -1)* self.per_items
  12. return val
  14. @property
  15. def end(self):
  16. val = self.current_page * self.per_items
  17. return val
  19. p =Pager(11)
  20. print(p.start)#100就是起始值，即：m
  21. print(p.end)#110就是结束值，即：n
从上述可见，Python的属性的功能是：属性内部进行一系列的逻辑计算，最终将计算结果返回。

2、属性的两种定义方式

属性的定义有两种方式：

  • 装饰器 即：在方法上应用装饰器
  • 静态字段 即：在类中定义值为property对象的静态字段

装饰器方式：

在类的普通方法上应用@property装饰器

我们知道Python中的类有经典类和新式类，新式类的属性比经典类的属性丰富。（ 如果类继object，那么该类是新式类 ）
经典类，具有一种@property装饰器（如上一步实例）

新式类，具有三种@property装饰器

 

# ############### 定义 ###############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

 

 

 

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

由于新式类中具有三种访问方式，我们可以根据他们几个属性的访问特点，分别将三个方法定义为对同一个属性：获取、修改、删除

class Goods(object):

    def __init__(self):
        # 原价
        self.original_price = 100
        # 折扣
        self.discount = 0.8

    @property
    def price(self):
        # 实际价格 = 原价 * 折扣
        new_price = self.original_price * self.discount
        return new_price

    @price.setter
    def price(self, value):
        self.original_price = value

    @price.deltter
    def price(self, value):
        del self.original_price

obj = Goods()
obj.price         # 获取商品价格
obj.price = 200   # 修改商品原价del obj.price     # 删除商品原价

class Goods(object):

    def __init__(self):
        # 原价
        self.original_price = 100
        # 折扣
        self.discount = 0.8

    @property
    def price(self):
        # 实际价格 = 原价 * 折扣
        new_price = self.original_price * self.discount
        return new_price

    @price.setter
    def price(self, value):
        self.original_price = value

    @price.deltter
    def price(self, value):
        del self.original_price

obj = Goods()
obj.price         # 获取商品价格
obj.price = 200   # 修改商品原价del obj.price     # 删除商品原价
 

静态字段方式，创建值为property对象的静态字段

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

  1. classFoo:
  3. def get_bar(self):
  4. return\'xiaoyao\'
  6. BAR = property(get_bar)
  8. obj =Foo()
  9. reuslt = obj.BAR # 自动调用get_bar方法，并获取方法的返回值
  10. print(reuslt)# 输出 xiaoyao
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
  1. classFoo:
  3. def get_bar(self):
  4. print(\'get value xiaoyao\')
  6. # *必须两个参数
  7. def set_bar(self, value):
  8. print(\'set value \'+ value)
  10. def del_bar(self):
  11. print(\'del value\')
  13. BAR = property(get_bar, set_bar, del_bar,\'description...xxx...\')
  15. obj =Foo()
  17. obj.BAR # 自动调用第一个参数中定义的方法：get_bar
  18. obj.BAR ="alex"# 自动调用第二个参数中定义的方法：set_bar方法，并将“alex”当作参数传入del_bar
  19. del obj.BAR # 自动调用第三个参数中定义的方法：del_bar方法
  20. print(Foo.BAR.__doc__)# 自动获取第四个参数中设置的值：description...xxx...
 由于静态字段方式创建属性具有三种访问方式，我们可以根据他们几个属性的访问特点，分别将三个方法定义为对同一个属性：获取、修改、删除

class Goods(object):

    def __init__(self):
        # 原价
        self.original_price = 100
        # 折扣
        self.discount = 0.8

    def get_price(self):
        # 实际价格 = 原价 * 折扣
        new_price = self.original_price * self.discount
        return new_price

    def set_price(self, value):
        self.original_price = value

    def del_price(self, value):
        del self.original_price

    PRICE = property(get_price, set_price, del_price, \'价格属性描述...\')

obj = Goods()
obj.PRICE         # 获取商品价格
obj.PRICE = 200   # 修改商品原价del obj.PRICE     # 删除商品原价
 

 注意：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


class WSGIRequest(http.HttpRequest):
    def __init__(self, environ):
        script_name = get_script_name(environ)
        path_info = get_path_info(environ)
        if not path_info:
            # Sometimes PATH_INFO exists, but is empty (e.g. accessing# the SCRIPT_NAME URL without a trailing slash). We really need to# operate as if they\'d requested \'/\'. Not amazingly nice to force# the path like this, but should be harmless.
            path_info = \'/\'
        self.environ = environ
        self.path_info = path_info
        self.path = \'%s/%s\' % (script_name.rstrip(\'/\'), path_info.lstrip(\'/\'))
        self.META = environ
        self.META[\'PATH_INFO\'] = path_info
        self.META[\'SCRIPT_NAME\'] = script_name
        self.method = environ[\'REQUEST_METHOD\'].upper()
        _, content_params = cgi.parse_header(environ.get(\'CONTENT_TYPE\', \'\'))
        if \'charset\' in content_params:
            try:
                codecs.lookup(content_params[\'charset\'])
            except LookupError:
                passelse:
                self.encoding = content_params[\'charset\']
        self._post_parse_error = False
        try:
            content_length = int(environ.get(\'CONTENT_LENGTH\'))
        except (ValueError, TypeError):
            content_length = 0
        self._stream = LimitedStream(self.environ[\'wsgi.input\'], content_length)
        self._read_started = False
        self.resolver_match = None

    def _get_scheme(self):
        return self.environ.get(\'wsgi.url_scheme\')

    def _get_request(self):
        warnings.warn(\'`request.REQUEST` is deprecated, use `request.GET` or \'\'`request.POST` instead.\', RemovedInDjango19Warning, 2)
        if not hasattr(self, \'_request\'):
            self._request = datastructures.MergeDict(self.POST, self.GET)
        return self._request

    @cached_property
    def GET(self):
        # The WSGI spec says \'QUERY_STRING\' may be absent.
        raw_query_string = get_bytes_from_wsgi(self.environ, \'QUERY_STRING\', \'\')
        return http.QueryDict(raw_query_string, encoding=self._encoding)
    
    # ############### 看这里看这里  ###############def _get_post(self):
        if not hasattr(self, \'_post\'):
            self._load_post_and_files()
        return self._post

    # ############### 看这里看这里  ###############def _set_post(self, post):
        self._post = post

    @cached_property
    def COOKIES(self):
        raw_cookie = get_str_from_wsgi(self.environ, \'HTTP_COOKIE\', \'\')
        return http.parse_cookie(raw_cookie)

    def _get_files(self):
        if not hasattr(self, \'_files\'):
            self._load_post_and_files()
        return self._files

    # ############### 看这里看这里  ###############
    POST = property(_get_post, _set_post)
    
    FILES = property(_get_files)
    REQUEST = property(_get_request)
 

所以，定义属性共有两种方式，分别是【装饰器】和【静态字段】，而【装饰器】方式针对经典类和新式类又有所不同。

类成员的修饰符

类的所有成员在上一步骤中已经做了详细的介绍，对于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

私有成员和公有成员的定义不同：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）

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class C:
 
    def __init__(self):
        self.name = \'公有字段\'
        self.__foo = "私有字段"

私有成员和公有成员的访问限制不同：

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；
  1. class A:
  3. name ="公有静态字段"
  5. def func(self):
  6. print(A.name)
  8. class B(A):
  10. def show(self):
  11. print(A.name)
  13. A.name # 类访问
  14. obj = A()
  15. obj.func()# 类内部可以访问
  16. obj_son = B()
  17. obj_son.show()# 派生类中可以访问
  1. class C:
  2. __name ="私有静态字段"
  3. def func(self):
  4. print(C.__name)
  6. class D(C):
  8. def show(self):
  9. print(C.__name)
  11. C.__name # 类访问 ==> 错误
  12. obj = C()
  13. obj.func()# 类内部可以访问 ==> 正确
  14. obj_son = D()
  15. obj_son.show()# 派生类中可以访问 ==> 错误
 

 

class A:
    name = "公有静态字段"
    def func(self):
        print(A.name)
class B(A):
    def show(self):
        print(A.name)
A.name         # 类访问
obj = A()
obj.func()     # 类内部可以访问
obj_son = B()
obj_son.show() # 派生类中可以访问
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            ==> 错误
obj = C()
obj.func()     # 类内部可以访问     ==> 正确
obj_son = D()
obj_son.show() # 派生类中可以访问   ==> 错误

 

 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；

ps：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。

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　＃　派生类中访问
 
obj = C()
 
obj.foo # 通过对象访问
obj.func() # 类内部访问
obj_son = D();
obj_son.show() # 派生类中访问
 
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　＃　派生类中访问
 
obj = C()
 
obj.__foo # 通过对象访问 ==> 错误
obj.func() # 类内部访问 ==> 正确
obj_son = D();
obj_son.show() # 派生类中访问 ==> 错误

  1. class C:
  3. def __init__(self):
  4. self.foo ="公有字段"def func(self):
  5. print self.foo 　#　类内部访问class D(C):
  7. def show(self):
  8. print self.foo　＃　派生类中访问
  10. obj = C()
  12. obj.foo # 通过对象访问
  13. obj.func()# 类内部访问
  14. obj_son = D();
  15. obj_son.show()# 派生类中访问
  17. class C:
  19. def __init__(self):
  20. self.__foo ="私有字段"def func(self):
  21. print self.foo 　#　类内部访问class D(C):
  23. def show(self):
  24. print self.foo　＃　派生类中访问
  26. obj = C()
  28. obj.__foo # 通过对象访问 ==> 错误
  29. obj.func()# 类内部访问 ==> 正确
  30. obj_son = D();
  31. obj_son.show()# 派生类中访问 ==> 错误
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

ps：非要访问私有属性的话，可以通过 对象._类__属性名

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(object):
    """
    这是一个简单类
    """
    def __delitem__(self, key):
        print(\'__delitem__\', key)
obj = Foo()
print(obj.__doc__)
print(Foo.__doc__)
print(Foo().__doc__)
    这是一个简单类
    

    这是一个简单类
    

    这是一个简单类

 

 

 

  1. classFoo(object):
  2. """
  3. 这是一个简单类
  4. """
  6. def __delitem__(self, key):
  7. print(\'__delitem__\', key)
  9. obj =Foo()
  10. print(obj.__doc__)
  11. print(Foo.__doc__)
  12. print(Foo().__doc__)
  2. 这是一个简单类 这是一个简单类 这是一个简单类
可见类本身和它的对象都可以调用这个特殊成员。
前面我们讲过函数也有个__doc__,下面一起看一下：
  1. defFoo():
  2. """
  3. 这是一个简单函数
  4. """
  5. def __delitem__(self, key):
  6. print(\'__delitem__\', key)
  8. print(Foo.__doc__)
  2. 这是一个简单函数
 

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

  1. # test.py
  3. class C:
  4. def __init__(self):
  5. self.name =\'xxx\'
  1. from test import C
  3. obj = C()
  4. print(obj.__module__)# 输出 test，即：输出模块
  5. print(obj.__class__)# 输出 <class \'test.C\'>，即：输出类
 

3. __init__

　　构造方法，通过类创建对象时，自动触发执行。

  1. classFoo:
  3. def __init__(self, name,age=18):
  4. self.name = name
  5. self.age =以上是关于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

    面向面试编程代码片段之GC

    PHP面向对象之选择工厂和更新工厂

    Java中面向对象的三大特性之封装

    python之路之前没搞明白4面向对象（封装）

    Scala的面向对象与函数编程

    Python面向对象学习之八，装饰器