Python 面向对象.docx
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Python 面向对象.docx
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Python面向对象
Python面向对象
Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言,正因为如此,在Python中创建一个类和对象是很容易的。
本章节我们将详细介绍Python的面向对象编程。
如果你以前没有接触过面向对象的编程语言,那你可能需要先了解一些面向对象语言的一些基本特征,在头脑里头形成一个基本的面向对象的概念,这样有助于你更容易的学习Python的面向对象编程。
接下来我们先来简单的了解下面向对象的一些基本特征。
面向对象技术简介
∙类(Class):
用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。
它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。
对象是类的实例。
∙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。
类变量通常不作为实例变量使用。
∙数据成员:
类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
∙方法重写:
如果从父类继承的方法不能满足子类的需求,可以对其进行改写,这个过程叫方法的覆盖(override),也称为方法的重写。
∙实例变量:
定义在方法中的变量,只作用于当前实例的类。
∙继承:
即一个派生类(derivedclass)继承基类(baseclass)的字段和方法。
继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。
例如,有这样一个设计:
一个Dog类型的对象派生自Animal类,这是模拟"是一个(is-a)"关系(例图,Dog是一个Animal)。
∙实例化:
创建一个类的实例,类的具体对象。
∙方法:
类中定义的函数。
∙对象:
通过类定义的数据结构实例。
对象包括两个数据成员(类变量和实例变量)和方法。
创建类
使用class语句来创建一个新类,class之后为类的名称并以冒号结尾,如下实例:
classClassName:
'类的帮助信息'#类文档字符串
class_suite#类体
类的帮助信息可以通过ClassName.__doc__查看。
class_suite由类成员,方法,数据属性组成。
实例
以下是一个简单的Python类实例:
#!
/usr/bin/python
#-*-coding:
UTF-8-*-
classEmployee:
'所有员工的基类'
empCount=0
def__init__(self,name,salary):
self.name=name
self.salary=salary
Employee.empCount+=1
defdisplayCount(self):
print"TotalEmployee%d"%Employee.empCount
defdisplayEmployee(self):
print"Name:
",self.name,",Salary:
",self.salary
∙empCount变量是一个类变量,它的值将在这个类的所有实例之间共享。
你可以在内部类或外部类使用Employee.empCount访问。
∙第一种方法__init__()方法是一种特殊的方法,被称为类的构造函数或初始化方法,当创建了这个类的实例时就会调用该方法
∙self代表类的实例,self在定义类的方法时是必须有的,虽然在调用时不必传入相应的参数。
self代表类的实例,而非类
类的方法与普通的函数只有一个特别的区别——它们必须有一个额外的第一个参数名称,按照惯例它的名称是self。
classTest:
defprt(self):
print(self)
print(self.__class__)
t=Test()
t.prt()
以上实例执行结果为:
<__main__.Testinstanceat0x10d066878>
__main__.Test
从执行结果可以很明显的看出,self代表的是类的实例,代表当前对象的地址,而self.class则指向类。
self不是python关键字,我们把他换成runoob也是可以正常执行的:
classTest:
defprt(runoob):
print(runoob)
print(runoob.__class__)
t=Test()
t.prt()
以上实例执行结果为:
<__main__.Testinstanceat0x10d066878>
__main__.Test
创建实例对象
要创建一个类的实例,你可以使用类的名称,并通过__init__方法接受参数。
"创建Employee类的第一个对象"
emp1=Employee("Zara",2000)
"创建Employee类的第二个对象"
emp2=Employee("Manni",5000)
访问属性
您可以使用点(.)来访问对象的属性。
使用如下类的名称访问类变量:
emp1.displayEmployee()
emp2.displayEmployee()
print"TotalEmployee%d"%Employee.empCount
完整实例:
#!
/usr/bin/python
#-*-coding:
UTF-8-*-
classEmployee:
'所有员工的基类'
empCount=0
def__init__(self,name,salary):
self.name=name
self.salary=salary
Employee.empCount+=1
defdisplayCount(self):
print"TotalEmployee%d"%Employee.empCount
defdisplayEmployee(self):
print"Name:
",self.name,",Salary:
",self.salary
"创建Employee类的第一个对象"
emp1=Employee("Zara",2000)
"创建Employee类的第二个对象"
emp2=Employee("Manni",5000)
emp1.displayEmployee()
emp2.displayEmployee()
print"TotalEmployee%d"%Employee.empCount
执行以上代码输出结果如下:
Name:
Zara,Salary:
2000
Name:
Manni,Salary:
5000
TotalEmployee2
你可以添加,删除,修改类的属性,如下所示:
emp1.age=7#添加一个'age'属性
emp1.age=8#修改'age'属性
delemp1.age#删除'age'属性
你也可以使用以下函数的方式来访问属性:
∙getattr(obj,name[,default]):
访问对象的属性。
∙hasattr(obj,name):
检查是否存在一个属性。
∙setattr(obj,name,value):
设置一个属性。
如果属性不存在,会创建一个新属性。
∙delattr(obj,name):
删除属性。
hasattr(emp1,'age')#如果存在'age'属性返回True。
getattr(emp1,'age')#返回'age'属性的值
setattr(emp1,'age',8)#添加属性'age'值为8
delattr(empl,'age')#删除属性'age'
Python内置类属性
∙__dict__:
类的属性(包含一个字典,由类的数据属性组成)
∙__doc__:
类的文档字符串
∙__name__:
类名
∙__module__:
类定义所在的模块(类的全名是'__main__.className',如果类位于一个导入模块mymod中,那么className.__module__等于mymod)
∙__bases__:
类的所有父类构成元素(包含了一个由所有父类组成的元组)
Python内置类属性调用实例如下:
#!
/usr/bin/python
#-*-coding:
UTF-8-*-
classEmployee:
'所有员工的基类'
empCount=0
def__init__(self,name,salary):
self.name=name
self.salary=salary
Employee.empCount+=1
defdisplayCount(self):
print"TotalEmployee%d"%Employee.empCount
defdisplayEmployee(self):
print"Name:
",self.name,",Salary:
",self.salary
print"Employee.__doc__:
",Employee.__doc__
print"Employee.__name__:
",Employee.__name__
print"Employee.__module__:
",Employee.__module__
print"Employee.__bases__:
",Employee.__bases__
print"Employee.__dict__:
",Employee.__dict__
执行以上代码输出结果如下:
Employee.__doc__:
所有员工的基类
Employee.__name__:
Employee
Employee.__module__:
__main__
Employee.__bases__:
()
Employee.__dict__:
{'__module__':
'__main__','displayCount':
0,'displayEmployee':
'\xe6\x89\x80\xe6\x9c\x89\xe5\x91\x98\xe5\xb7\xa5\xe7\x9a\x84\xe5\x9f\xba\xe7\xb1\xbb','__init__':
python对象销毁(垃圾回收)
Python使用了引用计数这一简单技术来跟踪和回收垃圾。
在Python内部记录着所有使用中的对象各有多少引用。
一个内部跟踪变量,称为一个引用计数器。
当对象被创建时,就创建了一个引用计数,当这个对象不再需要时,也就是说,这个对象的引用计数变为0时,它被垃圾回收。
但是回收不是"立即"的,由解释器在适当的时机,将垃圾对象占用的内存空间回收。
a=40#创建对象<40>
b=a#增加引用,<40>的计数
c=[b]#增加引用.<40>的计数
dela#减少引用<40>的计数
b=100#减少引用<40>的计数
c[0]=-1#减少引用<40>的计数
垃圾回收机制不仅针对引用计数为0的对象,同样也可以处理循环引用的情况。
循环引用指的是,两个对象相互引用,但是没有其他变量引用他们。
这种情况下,仅使用引用计数是不够的。
Python的垃圾收集器实际上是一个引用计数器和一个循环垃圾收集器。
作为引用计数的补充,垃圾收集器也会留心被分配的总量很大(及未通过引用计数销毁的那些)的对象。
在这种情况下,解释器会暂停下来,试图清理所有未引用的循环。
实例
析构函数__del__,__del__在对象销毁的时候被调用,当对象不再被使用时,__del__方法运行:
#!
/usr/bin/python
#-*-coding:
UTF-8-*-
classPoint:
def__init__(self,x=0,y=0):
self.x=x
self.y=y
def__del__(self):
class_name=self.__class__.__name__
printclass_name,"销毁"
pt1=Point()
pt2=pt1
pt3=pt1
printid(pt1),id(pt2),id(pt3)#打印对象的id
delpt1
delpt2
delpt3
以上实例运行结果如下:
308340132430834013243083401324
Point销毁
注意:
通常你需要在单独的文件中定义一个类,
类的继承
面向对象的编程带来的主要好处之一是代码的重用,实现这种重用的方法之一是通过继承机制。
继承完全可以理解成类之间的类型和子类型关系。
需要注意的地方:
继承语法 class派生类名(基类名):
//...基类名写在括号里,基本类是在类定义的时候,在元组之中指明的。
在python中继承中的一些特点:
∙1:
在继承中基类的构造(__init__()方法)不会被自动调用,它需要在其派生类的构造中亲自专门调用。
∙2:
在调用基类的方法时,需要加上基类的类名前缀,且需要带上self参数变量。
区别于在类中调用普通函数时并不需要带上self参数
∙3:
Python总是首先查找对应类型的方法,如果它不能在派生类中找到对应的方法,它才开始到基类中逐个查找。
(先在本类中查找调用的方法,找不到才去基类中找)。
如果在继承元组中列了一个以上的类,那么它就被称作"多重继承"。
语法:
派生类的声明,与他们的父类类似,继承的基类列表跟在类名之后,如下所示:
classSubClassName(ParentClass1[,ParentClass2,...]):
'Optionalclassdocumentationstring'
class_suite
实例:
#!
/usr/bin/python
#-*-coding:
UTF-8-*-
classParent:
#定义父类
parentAttr=100
def__init__(self):
print"调用父类构造函数"
defparentMethod(self):
print'调用父类方法'
defsetAttr(self,attr):
Parent.parentAttr=attr
defgetAttr(self):
print"父类属性:
",Parent.parentAttr
classChild(Parent):
#定义子类
def__init__(self):
print"调用子类构造方法"
defchildMethod(self):
print'调用子类方法childmethod'
c=Child()#实例化子类
c.childMethod()#调用子类的方法
c.parentMethod()#调用父类方法
c.setAttr(200)#再次调用父类的方法
c.getAttr()#再次调用父类的方法
以上代码执行结果如下:
调用子类构造方法
调用子类方法childmethod
调用父类方法
父类属性:
200
你可以继承多个类
classA:
#定义类A
.....
classB:
#定义类B
.....
classC(A,B):
#继承类A和B
.....
你可以使用issubclass()或者isinstance()方法来检测。
∙issubclass()-布尔函数判断一个类是另一个类的子类或者子孙类,语法:
issubclass(sub,sup)
∙isinstance(obj,Class)布尔函数如果obj是Class类的实例对象或者是一个Class子类的实例对象则返回true。
方法重写
如果你的父类方法的功能不能满足你的需求,你可以在子类重写你父类的方法:
实例:
#!
/usr/bin/python
#-*-coding:
UTF-8-*-
classParent:
#定义父类
defmyMethod(self):
print'调用父类方法'
classChild(Parent):
#定义子类
defmyMethod(self):
print'调用子类方法'
c=Child()#子类实例
c.myMethod()#子类调用重写方法
执行以上代码输出结果如下:
调用子类方法
基础重载方法
下表列出了一些通用的功能,你可以在自己的类重写:
序号
方法,描述&简单的调用
1
__init__(self[,args...])
构造函数
简单的调用方法:
obj=className(args)
2
__del__(self)
析构方法,删除一个对象
简单的调用方法:
dellobj
3
__repr__(self)
转化为供解释器读取的形式
简单的调用方法:
repr(obj)
4
__str__(self)
用于将值转化为适于人阅读的形式
简单的调用方法:
str(obj)
5
__cmp__(self,x)
对象比较
简单的调用方法:
cmp(obj,x)
运算符重载
Python同样支持运算符重载,实例如下:
#!
/usr/bin/python
classVector:
def__init__(self,a,b):
self.a=a
self.b=b
def__str__(self):
return'Vector(%d,%d)'%(self.a,self.b)
def__add__(self,other):
returnVector(self.a+other.a,self.b+other.b)
v1=Vector(2,10)
v2=Vector(5,-2)
printv1+v2
以上代码执行结果如下所示:
Vector(7,8)
类属性与方法
类的私有属性
__private_attrs:
两个下划线开头,声明该属性为私有,不能在类的外部被使用或直接访问。
在类内部的方法中使用时self.__private_attrs。
类的方法
在类地内部,使用def关键字可以为类定义一个方法,与一般函数定义不同,类方法必须包含参数self,且为第一个参数
类的私有方法
__private_method:
两个下划线开头,声明该方法为私有方法,不能在类地外部调用。
在类的内部调用self.__private_methods
实例
#!
/usr/bin/python
#-*-coding:
UTF-8-*-
classJustCounter:
__secretCount=0#私有变量
publicCount=0#公开变量
defcount(self):
self.__secretCount+=1
self.publicCount+=1
printself.__secretCount
counter=JustCounter()
counter.count()
counter.count()
printcounter.publicCount
printcounter.__secretCount#报错,实例不能访问私有变量
Python通过改变名称来包含类名:
1
2
2
Traceback(mostrecentcalllast):
File"test.py",line17,in
printcounter.__secretCount#报错,实例不能访问私有变量
AttributeError:
JustCounterinstancehasnoattribute'__secretCount'
Python不允许实例化的类访问私有数据,但你可以使用 object._className__attrName 访问属性,将如下代码替换以上代码的最后一行代码:
.........................
printcounter._JustCounter__secretCount
执行以上代码,执行结果如下:
1
2
2
2
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