• python面向对象


    # 创建一个学生类
    class Student:
       
       # 定义学生属性,初始化方法
       def __init__(self, name, score):
           self.name = name
           self.score = score

       # 定义打印学生信息的方法
       def show(self):
           print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))
    student1 = Student("John", 100)
    student2 = Student("Lucy", 99)
    在这个案例中,Student是类,student1和student2是我们创建的具体的学生对象。当我们输入上述代码时,
    Python会自动调用默认的__init__初始构造函数来生成具体的对象。关键字self是个非常重要的参数,代表创建的对象本身。
    当你创建具体的对象后,你可以直接通过student1.name和student1.score来分别获取学生的名字和分数,
    也可以通过student1.show()来直接打印学生的名字和分数。
    class Student:

       # number属于类变量,定义在方法外,不属于具体实例
       number = 0

       # 定义学生属性,初始化方法
       # name和score属于实例变量,定义在方法里
       def __init__(self, name, score):
           self.name = name
           self.score = score
           # 此处有错误
           number = number + 1#调用类变量错误
          Student.number = Student.number + 1#正确调用类变量


       # 定义打印学生信息的方法
       def show(self):
           print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))

    类变量和实例变量的区别很大,访问方式也也不一样。

    • 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。访问或调用类变量的正确方式是类名.变量名或者self.__class__.变量名。self.__class__自动返回每个对象的类名。

    • 实例变量:定义在方法中的变量,属于某个具体的对象。访问或调用实例变量的正确方式是对象名.变量名或者self.变量名.

    • 正确的方式是使用Student.number或self.__class__.number访问属于类的变量。

    类方法(Class method)

     

    正如同有些变量只属于类,有些方法也只属于类,不属于具体的对象

    你有没有注意到属于对象的方法里面都有一个self参数, 比如__init__(self), show(self)? self是指对象本身。属于类的方法不使用self参数, 而使用参数cls,

    代表类本身。另外习惯上对类方法我们会加上@classmethod的修饰符做说明。

    同样拿Student为例子,我们不用print函数打印出已创建学生对象的数量,而是自定义一个类方法来打印,我们可以这么做:

    class Student:

       # number属于类变量,不属于某个具体的学生实例
       number = 0
       # 定义学生属性,初始化方法
       # name和score属于实例变量
       def __init__(self, name, score):
           self.name = name
           self.score = score
           Student.number = Student.number + 1
       # 定义打印学生信息的方法
       def show(self):
           print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))

       # 定义类方法,打印学生的数量
       @classmethod
       def total(cls):
           print("Total: {0}".format(cls.number))

    # 实例化,创建对象
    student1 = Student("John", 100)
    student2 = Student("Lucy", 99)
    Student.total()  # 打印 Total: 2

    类里面的私有属性私有方法以双下划线__开头。私有属性或方法不能在类的外部被使用或直接访问。我们同样看看学生类这个例子,

    把分数score变为私有属性,看看会发生什么。

     

    # 创建一个学生类
    class Student:

       # 定义学生属性,初始化方法
       # name和score属于实例变量, 其中__score属于私有变量
       def __init__(self, name, score):
           self.name = name
           self.__score = score

       # 定义打印学生信息的方法
       def show(self):
           print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.__score))

    # 实例化,创建对象
    student1 = Student("John", 100)

    student1.show()  # 打印 Name: John, Score: 100
    student1.__score  # 打印出错,该属性不能从外部访问。

    如果你将score变成__score, 你将不能直接通过student1.__score获取该学生的分数。show()可以正常显示分数,是因为它是类里面的函数,

    可以访问私有变量。私有方法是同样的道理。当我们把show()变成,__show()你将不能再通过student1.__show()打印出学生的名字和分数。

    值得注意的是私有方法必需含有self这个参数,且把它作为第一个参数。

    在面向对象的编程中,通常情况下很少让外部类直接访问类内部的属性和方法,

    而是向外部类提供一些按钮,对其内部的成员进行访问,以保证程序的安全性,这就是封装。

    @property的用法与神奇之处

     

    在上述案例中用户不能用student1.__score方式访问学生分数,然而用户也就知道了__score是个私有变量。

    我们有没有一种方法让用户通过student1.score来访问学生分数而继续保持__score私有变量的属性呢?

    这时我们就可以借助python的@property装饰器了。我们可以先定义一个方法score(), 然后利用@property把这个函数伪装成属性。见下面例子:

    # 创建一个学生类
    class Student:
       # 定义学生属性,初始化方法
       # name和score属于实例变量, 其中score属于私有变量
       def __init__(self, name, score):
           self.name = name
           self.__score = score
       # 利用property装饰器把函数伪装成属性
       @property
       def score(self):
           print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.__score))
    # 实例化,创建对象
    student1 = Student("John", 100)
    student1.score  # 打印 Name: John. Score: 100

    注意: 一旦给函数加上一个装饰器@property,调用函数的时候不用加括号就可以直接调用函数了 

    类的继承(Inheritance)

     

    面向对象的编程带来的最大好处之一就是代码的重用,实现这种重用的方法之一是通过继承(Inheritance)。

    你可以先定义一个基类(Base class)或父类(Parent class),

    再按通过class 子类名(父类名)来创建子类(Child class)。

    这样子类就可以从父类那里获得其已有的属性与方法,这种现象叫做类的继承。

    我们再看另一个例子,老师和学生同属学校成员,都有姓名和年龄的属性,然而老师有工资这个专有属性,学生有分数这个专有属性。

    这时我们就可以定义1一个学校成员父类,2个子类。

     

    # 创建父类学校成员SchoolMember
    class SchoolMember:

       def __init__(self, name, age):
           self.name = name
           self.age = age

       def tell(self):
           # 打印个人信息
           print('Name:"{}" Age:"{}"'.format(self.name, self.age), end=" ")


    # 创建子类老师 Teacher
    class Teacher(SchoolMember):

       def __init__(self, name, age, salary):
           SchoolMember.__init__(self, name, age) # 利用父类进行初始化
           self.salary = salary

       # 方法重写
       def tell(self):
           SchoolMember.tell(self)
           print('Salary: {}'.format(self.salary))


    # 创建子类学生Student
    class Student(SchoolMember):

       def __init__(self, name, age, score):
           SchoolMember.__init__(self, name, age)
           self.score = score

       def tell(self):
           SchoolMember.tell(self)
           print('score: {}'.format(self.score))


    teacher1 = Teacher("John", 44, "$60000")
    student1 = Student("Mary", 12, 99)

    teacher1.tell()  # 打印 Name:"John" Age:"44" Salary: $60000
    student1.tell()  # Name:"Mary" Age:"12" score: 99

     

    上述代码中,你注意到以下几点了吗?

     

    • 在创建子类的过程中,你需要手动调用父类的构造函数__init__来完成子类的构造。

    • 在子类中调用父类的方法时,需要加上父类的类名前缀,且需要带上self参数变量。比如SchoolMember.tell(self),

    • 这个可以通过使用super关键词简化代码。

    • 如果子类调用了某个方法(如tell())或属性,Python会先在子类中找,如果找到了会直接调用。如果找不到才会去父类找。

    • 这为方法重写带来了便利。

     

    实际Python编程过程中,一个子类可以继承多个父类,原理是一样的。第一步总是要手动调用__init__构造函数。

     

    super()关键字调用父类方法

     

    在子类当中可以通过使用super关键字来直接调用父类的中相应的方法,简化代码。在下面例子中,学生子类调用了父类的tell()方法。super().tell()等同于SchoolMember.tell(self)。当你使用Python super()关键字调用父类方法时时,注意去掉括号里self这个参数。

     

    # 创建子类学生Student
    class Student(SchoolMember):

       def __init__(self, name, age, score):
           SchoolMember.__init__(self, name, age)
           self.score = score

       def tell(self):
           super().tell() # 等同于 SchoolMember.tell(self)
           print('score: {}'.format(self.score))

     

     

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