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。
面向对象三大特性:封装、继承、多态
1.面向对象简介
- 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(derived class)继承基类(base class)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。
1.1.创建类
calss ClassName:'这是一个经典类'def __init__(self):'这是构造方法'pass def __del__(self): '这是析构方法' pass
calss ClassName(object):'这是一个新式类'def __init__(self):'这是构造方法'pass
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
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
1.2类字段
类字段包括:普通字段和静态字段,他们在定义和使用上有所区别,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(公有属性)country = '中国'def __init__(self, name):# 普通字段(成员属性)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 Province.country字段的定义和使用
1.3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:由类调用;无默认参数;
class Foo:def __init__(self, name):self.name = namedef ord_func(self):""" 定义普通方法,至少有一个self参数 """# print self.nameprint '普通方法'@classmethoddef class_func(cls):""" 定义类方法,至少有一个cls参数 """print '类方法'@staticmethoddef 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() f.ord_func()# 调用类方法 Foo.class_func()# 调用静态方法 Foo.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
1.4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
# ############### 定义 ############### class Foo:def func(self):pass# 定义属性@propertydef prop(self):pass # ############### 调用 ############### foo_obj = Foo()foo_obj.func() foo_obj.prop #调用属性属性的定义和使用
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
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
2.创建实例
以下是一个简单的Python类实例:
#!/usr/bin/python3 # -*- coding: UTF-8 -*-class Employee:'所有员工的基类'empCount = 0def __init__(self, name, salary):self.name = nameself.salary = salaryEmployee.empCount += 1def displayCount(self):print "Total Employee %d" % Employee.empCountdef displayEmployee(self):print "Name : ", self.name, ", Salary: ", self.salary
- empCount变量是一个类变量(别名:公有属性,静态字段)
- 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
3.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)
4.访问属性
emp1.displayEmployee() emp2.displayEmployee() print("Total Employee %d" % Employee.empCount)
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'
5.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/python3 # -*- coding: UTF-8 -*-class Employee:'所有员工的基类'empCount = 0def __init__(self, name, salary):self.name = nameself.salary = salaryEmployee.empCount += 1def displayCount(self):print "Total Employee %d" % Employee.empCountdef displayEmployee(self):print "Name : ", self.name, ", Salary: ", self.salaryprint("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': <function displayCount at 0x10a939c80>, 'empCount': 0, 'displayEmployee': <function displayEmployee at 0x10a93caa0>, '__doc__': '\xe6\x89\x80\xe6\x9c\x89\xe5\x91\x98\xe5\xb7\xa5\xe7\x9a\x84\xe5\x9f\xba\xe7\xb1\xbb', '__init__': <function __init__ at 0x10a939578>}
6.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del a # 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/python3 # -*- coding: UTF-8 -*-class Point:def __init__( self, x=0, y=0):self.x = xself.y = ydef __del__(self):class_name = self.__class__.__name__print class_name, "销毁"pt1 = Point() pt2 = pt1 pt3 = pt1 print id(pt1), id(pt2), id(pt3) # 打印对象的id del pt1 del pt2 del pt3
以上实例运行结果如下:
3083401324 3083401324 3083401324 Point 销毁
注意:通常你需要在单独的文件中定义一个类
7.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)://... 基类名写作括号里,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:
class SubClassName (ParentClass1[, ParentClass2, ...]):'Optional class documentation string'class_suite
实例:
#!/usr/bin/python3 # -*- coding: UTF-8 -*-class Parent: # 定义父类parentAttr = 100def __init__(self):print "调用父类构造函数"def parentMethod(self):print '调用父类方法'def setAttr(self, attr):Parent.parentAttr = attrdef getAttr(self):print "父类属性 :", Parent.parentAttrclass Child(Parent): # 定义子类def __init__(self):print "调用子类构造方法"def childMethod(self):print '调用子类方法 child method'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 child method 调用父类方法 父类属性 : 200
你可以继承多个类:
class A: # 定义类 A .....class B: # 定义类 B .....class C(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
8.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/python3 # -*- coding: UTF-8 -*-class Parent: # 定义父类def myMethod(self):print '调用父类方法'class Child(Parent): # 定义子类def myMethod(self):print '调用子类方法'c = Child() # 子类实例 c.myMethod() # 子类调用重写方法
9.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:
10.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,不能在类地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/python3 # -*- coding: UTF-8 -*-class JustCounter:__secretCount = 0 # 私有变量publicCount = 0 # 公开变量def count(self):self.__secretCount += 1self.publicCount += 1print self.__secretCountcounter = JustCounter() counter.count() counter.count() print counter.publicCount print counter.__secretCount # 报错,实例不能访问私有变量
11.补充
新式类与经典类继承写法
参考链接
http://www.runoob.com/python/python-object.html
http://www.cnblogs.com/wupeiqi/p/4766801.html
转载于:https://www.cnblogs.com/meng-wei-zhi/p/8120361.html
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