python 面向对象总结

面向对象（OOP）概念

面向过程：早期的编程概念，类似于函数，但只能执行，没有返回值，将功能独立的代码封装成一个个函数，最后顺序地调用不同的函数

函数式编程：不仅能执行，还可以返回结果

面向对象： 面向对象是更大的封装，根据职责在一个对象里封装多个方法，顺序地让不同的对象调用不同的方法

类和对象

类和对象是面向对象编程的两个核心概念

类是一群具有相同特征或者行为的事物的统称，是抽象的，不能直接使用，特征被称为属性，行为被称为方法

类相当于一个一个模板，是负责创建对象的

对象是类创建出来的一个具体的存在，可以直接使用，由什么类创建的对象，就拥有那个类中定义的属性和方法

在程序开发中，先有类再有对象

先定义类：

class Student (object):
    def __init__(self, name, age, sex):
        self.name = name
        self.age = age
        self.sex = sex

    def student_name(self):
        return 'my name is {}'.format(self.name)

    def student_sge(self):
        return 'my age is {}'.format(self.age)

    def student_sex(self):
        return 'i am a {}'.format(self.sex)

再创建对象：则创建的对象就都有了这个类的属性和方法

new_student = Student('jia', 12, 'boy')
print(new_student.student_name())
new1_student = Student('jia', 12, 'boy')
print(new1_student.student_name())

 私有属性和私有方法

对象的某些属性或方法，可能只希望在对象内部被使用，不希望在外部被访问到，，私有属性和私有方法

定义方式：在定义属性和方法时， 在属性和方法前增加两个下划线，定义的就是私有属性或方法。

class Women:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.__age = 18

    def __secret(self):
        print('我的年龄：{}'.format(self.__age))


student1 = Women('贾')
# print(student1.__age)  # 由于是私有属性，所以不能在外部访问
# student1.__secret()  # 私有方法，也不能在外部访问
# print(student1._Women__age)  # 其实定义的私有方法/属性，是伪私有方法/属性，可以通过 
# student1._Women__secret()    # 在调用的时候在被调用的方法/属性前加  _类名  ==》 _类名__名称，进行访问

类属性

在python中用于创建对象的类也是一个对象，叫类对象。通过类（类对象）创建出来的对象叫类（类对象）的实例，通过类（类对象）创建对象的动作叫做类（类对象）的实例化，通过类（类对象）创建的对象的属性叫实例属性（类中__init__(self)方法里封装的是通过类创建的对象的属性，不是类的属性），通过类创建的对象调用的方法是实例方法（不是类的方法）

类属性是给类对象中定义的属性，通常用来记录与这个类相关的特征，类属性不会用于记录具体对象的特征

class Tool(object):

    count = 0  # 使用赋值语句，定义类属性

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Tool.count += 1


tool1 = Tool('斧头')
tool2 = Tool('铲子')
print('现在创建了 {} 个工具'.format(Tool.count))  # 访问类属性要使用 类名.类属性 ，如果使用 对象.类属性 访问的是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　# 对象的属性

类方法和静态方法

类方法就是针对类对象（类）定义的方法，在类方法内部可以直接访问类属性或者调用其他的类方法

    @classmethod
    def count_num(cls):
        pass

class Tool(object):

    count = 0  # 使用赋值语句，定义类属性

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Tool.count += 1

    @classmethod
    def count_num(cls):
        print('工具对象总数{}'.format(cls.count))

tool1 = Tool('斧头')
tool2 = Tool('铲子')
Tool.count_num()
print('现在创建了 {} 个工具'.format(Tool.count))  # 访问类属性要使用 类名.类属性
print('现在创建了 {} 个工具'.format(tool2.count))

class Tool(object):

    count = 0  # 使用赋值语句，定义类属性

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Tool.count += 1

    # def tool_num(self):
    #     print('123')

    @classmethod
    def count_num(cls):
        print('工具对象总数{}'.format(cls.count))
        cls.tool_num(cls)  # 在类方法里调用实例方法时，必须传递一个cls，

    def tool_num(self):
        print('123')
　　

　　@classmethod
　　def count_num1(cls):
    　　print('工具对象总数{}'.format(cls.count))
    　　cls.count_num() # 在类方法里调用实例方法时，cls.调用的类名

tool1 = Tool('斧头') 
tool2 = Tool('铲子') 
Tool.count_num1() print('现在创建了 {} 个工具'.format(Tool.count)) # 访问类属性要使用 类名.类属性 print('现在创建了 {} 个工具'.format(tool2.count))

静态方法：即不需要访问实例属性或调用实例方法，也不需要访问类属性类方法（不能调用实例方法，类方法）

@staticmethod
def 静态方法名():
    pass

继承 

子类继承自父类，可以直接享受父类中已经封装好的方法，

继承的传递性，B继承自A，C继承自B，则C类拥有B类和A类的属性和方法

继承后重写：当父类方法的实现不能满足需要时

重写父类方法有覆盖和拓展两种方式

　　覆盖父类方法即直接建立一个同名的方法

　　拓展父类方法则在父类基础上进行

class Tool(object):

    count = 0  # 使用赋值语句，定义类属性

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Tool.count += 1
        print('A')

    # def tool_num(self):
    #     print('123')

    @classmethod
    def count_num(cls):
        print('工具对象总数123{}'.format(cls.count))
        cls.tool_num(cls)

    def tool_num(self):
        print('123')

    @classmethod
    def count_num1(cls):
        print('工具对象总数{}'.format(cls.count))
        cls.count_num()


# if __name__ == '__main__':
#     tool1 = Tool('斧头')
#     tool2 = Tool('铲子')
#     Tool.count_num1()
#     print('现在创建了 {} 个工具'.format(Tool.count))  # 访问类属性要使用 类名.类属性
#     print('现在创建了 {} 个工具'.format(tool2.count))


class Tool1(Tool):
    def __init__(self, name):
        super().__init__(name)  # 拓展父类初始化方法，如果有参数需要传入参数name
        print('B')
        print(name)

    def tool_num1(self):
        super().tool_num()
        print('tool_num1')


num1 = Tool1('jia')
num1.tool_num1()
num1.tool_num()

继承一个类：

如果已经定义了Person类，需要定义新的Student和Teacher类时，可以直接从Person类继承：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender

定义Student类时，只需要把额外的属性加上，例如score：

class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score

一定要用 super(Student, self).__init__(name, gender) 去初始化父类，否则，继承自 Person 的 Student 将没有 name 和 gender。

函数super(Student, self)将返回当前类继承的父类，即 Person ，然后调用__init__()方法，注意self参数已在super()中传入，在__init__()中将隐式传递，不需要写出（也不能写）。

判断类型:

函数isinstance()可以判断一个变量的类型，既可以用在Python内置的数据类型如str、list、dict，也可以用在我们自定义的类，它们本质上都是数据类型

p = Person('Tim', 'Male')
s = Student('Bob', 'Male', 88)
t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')

当我们拿到变量 p、s、t 时，可以使用 isinstance 判断类型：

>>> isinstance(p, Person)
True    # p是Person类型
>>> isinstance(p, Student)
False   # p不是Student类型
>>> isinstance(p, Teacher)
False   # p不是Teacher类型

这说明在继承链上，一个父类的实例不能是子类类型，因为子类比父类多了一些属性和方法。

多态:

类具有继承关系，并且子类类型可以向上转型看做父类类型，如果我们从 Person 派生出 Student和Teacher ，并都写了一个 whoAmI() 方法：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender
    def whoAmI(self):
        return 'I am a Person, my name is %s' % self.name

class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score
    def whoAmI(self):
        return 'I am a Student, my name is %s' % self.name

class Teacher(Person):
    def __init__(self, name, gender, course):
        super(Teacher, self).__init__(name, gender)
        self.course = course
    def whoAmI(self):
        return 'I am a Teacher, my name is %s' % self.name

在一个函数中，如果我们接收一个变量 x，则无论该 x 是 Person、Student还是 Teacher，都可以正确打印出结果：

def who_am_i(x):
    print x.whoAmI()

p = Person('Tim', 'Male')
s = Student('Bob', 'Male', 88)
t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')

who_am_i(p)
who_am_i(s)
who_am_i(t)

运行结果：

I am a Person, my name is Tim
I am a Student, my name is Bob
I am a Teacher, my name is Alice

这种行为称为多态。也就是说，方法调用将作用在x 的实际类型上。s 是Student类型，它实际上拥有自己的 whoAmI()方法以及从 Person继承的 whoAmI方法，但调用 s.whoAmI()总是先查找它自身的定义，如果没有定义，则顺着继承链向上查找，直到在某个父类中找到为止。

由于Python是动态语言，所以，传递给函数 who_am_i(x)的参数 x 不一定是 Person 或 Person 的子类型。任何数据类型的实例都可以，只要它有一个whoAmI()的方法即可：

class Book(object):
    def whoAmI(self):
        return 'I am a book'

这是动态语言和静态语言（例如Java）最大的差别之一。动态语言调用实例方法，不检查类型，只要方法存在，参数正确，就可以调用。

多重继承:

除了从一个父类继承外，Python允许从多个父类继承，称为多重继承。

多重继承的继承链就不是一棵树了，它像这样：

class A(object):
    def __init__(self, a):
        print 'init A...'
        self.a = a

class B(A):
    def __init__(self, a):
        super(B, self).__init__(a)
        print 'init B...'

class C(A):
    def __init__(self, a):
        super(C, self).__init__(a)
        print 'init C...'

class D(B, C):
    def __init__(self, a):
        super(D, self).__init__(a)
        print 'init D...'

看下图:

像这样，D 同时继承自 B 和 C，也就是 D 拥有了A、B、C 的全部功能。多重继承通过 super()调用__init__()方法时，A 虽然被继承了两次，但__init__()只调用一次：

>>> d = D('d')
init A...
init C...
init B...
init D...

多重继承的目的是从两种继承树中分别选择并继承出子类，以便组合功能使用。

举个例子，Python的网络服务器有TCPServer、UDPServer、UnixStreamServer、UnixDatagramServer，而服务器运行模式有 多进程ForkingMixin 和 多线程ThreadingMixin两种。

要创建多进程模式的 TCPServer：

class MyTCPServer(TCPServer, ForkingMixin)
    pass

要创建多线程模式的 UDPServer：

class MyUDPServer(UDPServer, ThreadingMixin):
    pass

如果没有多重继承，要实现上述所有可能的组合需要 4x2=8 个子类。

获取对象信息:

拿到一个变量，除了用 isinstance() 判断它是否是某种类型的实例外，还有没有别的方法获取到更多的信息呢？

例如，已有定义：

class Person(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender

class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score
    def whoAmI(self):
        return 'I am a Student, my name is %s' % self.name

首先可以用 type() 函数获取变量的类型，它返回一个 Type 对象：

>>> type(123)
<type 'int'>
>>> s = Student('Bob', 'Male', 88)
>>> type(s)
<class '__main__.Student'>

其次，可以用 dir() 函数获取变量的所有属性：

>>> dir(123)   # 整数也有很多属性...
['__abs__', '__add__', '__and__', '__class__', '__cmp__', ...]

>>> dir(s)
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'gender', 'name', 'score', 'whoAmI']

对于实例变量，dir()返回所有实例属性，包括`__class__`这类有特殊意义的属性。注意到方法`whoAmI`也是 s 的一个属性。

如何去掉`__xxx__`这类的特殊属性，只保留我们自己定义的属性？回顾一下filter()函数的用法。

dir()返回的属性是字符串列表，如果已知一个属性名称，要获取或者设置对象的属性，就需要用 getattr() 和 setattr( )函数了：

>>> getattr(s, 'name')  # 获取name属性
'Bob'

>>> setattr(s, 'name', 'Adam')  # 设置新的name属性

>>> s.name
'Adam'

>>> getattr(s, 'age')  # 获取age属性，但是属性不存在，报错：
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'

>>> getattr(s, 'age', 20)  # 获取age属性，如果属性不存在，就返回默认值20：
20

多态 不同的 子类对象 调用相同的 父类方法，产生不同的执行结果

• 多态 可以 增加代码的灵活度
• 以 继承 和 重写父类方法 为前提
• 是调用方法的技巧，不会影响到类的内部设计

• class Dog(object):
  
      def __init__(self, name):
          self.name = name
  
      def game(self):
          print("%s 蹦蹦跳跳的玩耍..." % self.name)
  
  
  class XiaoTianDog(Dog):
  
      def game(self):
          print("%s 飞到天上去玩耍..." % self.name)
  
  
  class Person(object):
  
      def __init__(self, name):
          self.name = name
  
      def game_with_dog(self, dog):
  
          print("%s 和 %s 快乐的玩耍..." % (self.name, dog.name))
  
          # 让狗玩耍
          dog.game()
  
  
  # 1. 创建一个狗对象
  # wangcai = Dog("旺财")
  wangcai = XiaoTianDog("飞天旺财")
  
  # 2. 创建一个小明对象
  xiaoming = Person("小明")
  
  # 3. 让小明调用和狗玩的方法
  xiaoming.game_with_dog(wangcai)