面向对象编程

在面向对象的编程中，有两个重要概念：类和对象；
类class：同一事物的抽象，像一个描述实例的模板，比如汽车类包含了各种具体的现实中的汽车；
对象Object：某个类的具体实例instance，是看得见摸得着的，比如我家的那辆汽车，在这里注意一下，我个人认为在python中，这个对象应当指实例，python是一切皆对象的，类本质上也是一个对象，实例也是一个对象，但为了更官方地描述，在后面的部分，我依然把实例称作对象
类和对象的关系：假设有这样一个语句a=7，数字7实际上是int类型的一个对象，使用type()就能查看当前对象所属的类，有一句我认为很重要的话，它将在以后的例子里体现出来：类的变量可以供对象共享，对象的变量不能给其他对象共享，正所谓类是共通的，实例之间有所差异；
这里插入一个有意思的哲学问题，有点类似鸡生蛋，还是蛋生鸡：你认为是先有类还是先有实例？我们知道，类是实例的模板，这样来看确实是先有类；但是我们想想人类的思考，我们往往是先看到很多实例，然后才会想着分类，因此，个人觉得应该是先有实例后有对象；
如果有学过OWL语言，其实也会看到面向对象的思想：OWL语言分为schema层和instance层，类似类与对象的思想
下面有一些常用操作，便于我们实际体会类和对象：
1.查看对象所属的类：type([]),type({})

2.判断对像是否是类的实例：isinstance(6,int),isinstance('python',str)

3.判断类是否是子类：issubclass()

类的设计与创建

首先要知道，类有两大成员，一个是变量，一个是方法（即函数），变量又分为类变量和实例变量，方法分为实例方法，类方法，类静态方法；在方法中可能会遇到两个关键字：self和cls，self指向实例，cls指向类本身；下面设计一个学生类进行细致分析：

#学生类的设计
class Student(object):#类成员变量student_totalnum=0#班级总人数student_graduated=0#毕业人数student_namelist=[]#班级人员名单student_graduated_namelist=[]#班级已毕业人名#init前后各自两条下划线，代表这是一个魔法函数，是魔法函数中的初始化函数，在创建实例的同时自动调用，self是指向实例本身的对象#self.name代表这是实例的变量，__init__则是实例的方法（在类下直接以def定义的函数）#叫做实例方法的原因：调用必须依赖实例def __init__(self,name,age,gender):#实例的成员变量：实例独自拥有self.name=nameself.age=ageself.gender=genderself.examnum=0#学生实例的考试次数self.totalscore=0#学生实例的总分数#类的成员变量：同类实例共享Student.student_totalnum=Student.student_totalnum+1#注意append返回值为NoneStudent.student_namelist.append(name)

class Student(object)代表Student类继承自基类object，直接在类下定义的变量就是类变量，正如之前那句话，类变量是实例共享的，也就是说用这个类创建的实例，它们的类变量及其值将是一样的；
在类中不用任何装饰器定义的函数都是实例函数，必须通过实例才能调用，实例函数必须携带self参数，关于__init__，可能会有些觉得奇怪，看到双下划线，证明这是魔法函数，所谓魔法函数就是一些功能比较奇特的函数，但它仍然是一个实例方法，只不过调用会在创建实例时自动执行，比如我进行实例化：

#将类实例化
baijingyi=Student('baijingyi',20,'male')
hack=Student('hack',20,'male')
#参数默认传递给魔法函数init

在实例方法下的变量都是实例变量，实例变量由self访问，类变量由cls或类名访问；
下面在类中补充一个实例方法：

    #实例方法def exam(self,score):if score<60:return 'fail'else:self.examnum=self.examnum+1self.totalscore=self.totalscore+score#若学生examnum>3，则列入毕业名单if self.examnum>3 and self.name not in Student.student_graduated_namelist:Student.student_graduated_namelist.append(self.name)

通过实例调用实例方法：

#通过实例调用实例方法
baijingyi.exam(99)

可以看出各个实例的变量是互不干扰的；
如果考试合格次数emamnum超过3次，就可以进入毕业生名单：

类中的关键字和装饰器

还是重复一次上面说过的，类中有两个重要的关键字self和cls，self指向实例（仅在实例方法参数列表中），cls指向类（仅在类方法参数列表中）；
除此之外，还有两个重要装饰器：@classmethod和@staticmethod：
1.如果使用了@classmethod修饰的方法就成为类方法，参数必须包含cls；
2.如果使用了@staticmethod修饰的方法就成为类静态方法，类静态方法的参数列表中一定不能出现self和cls；
实例方法必须用实例调用，类方法和类静态方法既可以用实例调用也可以用类调用；
就在学生类的基础上，我再增加一个类方法用于返回毕业学生名单：

    @classmethoddef check_graduated(cls):return cls.student_graduated_namelist

调用该方法时就可以直接通过类调用，或者还是依旧用实例调用：

对于类静态方法，参数列表中不能存在cls和self，如果确实需要用到类成员变量，只能使用类名访问：

class PP():string='im'class People():string="people"#类静态方法@staticmethoddef print_str():print("python"+People.string+PP.string)#调用可以使用类或者实例
People.print_str()xiaoming=People()
xiaoming.print_str()

观察结果：

发现了一个问题，目前看来，python的安全性是很低的，只要想访问变量，完全没有阻拦的办法，通过一个类名就访问到了其他类的类成员变量，因此，下面讲一个扩展部分：私有成员变量，说实话，私有成员变量对我而言没多大用处，我使用python主要是用于深度学习，对安全性要求没有这么高
私有成员变量
当在成员变量前加双下划线时，该成员就成为私有成员变量，私有成员变量也有类私有成员变量和实例私有成员变量之分，其访问规则遵循之前说的self，cls，类名访问，与之前不同的是，私有变量只能通过类内部的方法才能访问；
还是那个学生类，我现在加上一个类私有变量和实例私有变量（注意双下划线）：

添加一个实例方法和类方法：

同样去调用它们，结果是确实可以访问到：

但现在，当我dir()时，将找不到这两个变量：

这说明，私有变量确实隐蔽起来了；
注意到，虽然这么说是私有了，但其实还是可以访问到，只要在类名前加下划线就行：

baijingyi._Student__myscore,Student._Student__clsmyscore
#结果返回：(1000, 999)

Python完全就是全靠自觉，实际上，我只要想添加变量，不管是类变量还是实例变量，直接添加就行：

baijingyi.param='new'#为baijingyi实例添加实例变量
Student.param='new'#为Student类添加类变量

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