python面向对象编程（一）类

相信前端的小伙伴都熟悉ES6中的类，在ES6中类只不过是构造函数一个语法糖而已。而在Python中的类与其类似，类就是一个模板，里边定义了许多变量、方法，传入不同的数据，会产生不同的结果（像是一个生产工厂一样，通过生产加工，会产生不同的产品）。使用关键字class来定义一个类。下边我们还是以代码说下：

class Person ():
    pass
p = Person('lxc')

上边代码，创建了一个类：我们用class定义了一个名子为Person的类，类名通常首字母大写，通过类名加括号的形式来创建一个类的实例，在ES6中，创建类要用 new + 类名 +括号。

补充：（这里要说明下类中的所有函数，统一称为方法）

因为下边多次提到一些名词，初学者肯定会很蒙，所以我这里先说下：

你需要知道在python的类中可定义：

• 构造函数
• 实例方法
• 类方法
• 静态方法
• 类变量

1、构造函数：在类中有一个内置的构造函数__init__，在实例初始化时自动执行此方法；

2、实例方法：第一个参数永远都是self（类似js对象中的this），self指向调用实例方法的实例；在实例中的变量叫实例变量，

有两种方法定义实例变量：

（1）在构造函数 或者 实例方法中用 self . xxx 定义实例变量；

（2）在外部用实例去定义一个变量

class Person():
    def __init__(self,name):
        self.name = name # 定义实例变量name
p = Person('lxc')
p.age = 20 # 定义实例变量age

3、类方法：第一个参数永远都是cls，注意：cls也可以换成别的名，只是python中统一这么写。（cls与self类似，但是它指向类本身）且在类方法上边需要定义 一个装饰器  @classmethod  这时的方法才是类方法；（补充：在类方法中用到类变量的时候，才定义类方法）

class Person():
    @classmethod # @ 表示装饰器的意思，在一个函数上边增加 @classmethod就可以让下边函数成为类方法
    def class_fn(cls): # 类方法
        pass
p = Person('lxc',20)

4、静态方法：静态方法参数没有指定实例或者类，但是在定义静态方法的同时，也要定义一个装饰器 @staticmethod，这时的方法才是静态方法；（补充：在静态方法中没用到实例方法、实例变量，也没用到类方法、类变量的时候，才定义静态方法）

class Person():
    @staticmethod
    def static_fn():
        pass
p = Person()

5、类变量：在类中定义的变量就是类变量，与普通变量定义无差别

class Person():
    name = '呆呆君' # 类变量
p = Person()

 

下边主要介绍类中方法和变量定义及如何互相调用，零零散散的小知识点比较多！

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类有七点需要注意：______________________________________________________

1、类中可定义：变量、方法（注意这里所说的方法就是其实就是函数，只不过更加好理解，因为ES6类中定义的就是一个个方法）；

2、self：在下边代码中，实例方法（函数）的参数中我们定义了一个self，它就相当于js对象中的this，如果你在类方法或实例方法中调用实例变量需要用到self。使用self或实例对象---->调用实例方法时，传递参数，无需关心self，实参只需要填写传递的参数，self后边填写与实参相对应的变量即可。

同样self也可以赋值给另外一个变量，使用另外的变量去调用实例变量；调用问题：其实self指向创建的实例本身，谁调用的类中的方法，self就是谁：

class Person ():
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def fn (self):
        # 这里的self指向实例 P 
        s = self
        print(s.name) # 'lxc'
    def fn1 (self):
        # 这里的self指向实例 P1 
        s = self
p = Person('lxc')
p1 = Person('xxl')
p.fn()
p1.fn1()

上边代码，出现了__init__方法，下边我们会聊到，别慌！

3、在类中创建的实例方法与普通函数的差别在于：类中的实例方法第一个参数永远是self，其它无差别，实例方法的参数也可以使用可变参数、关键字参数等等。

4、所谓的实例，就是由类创建的对象（object）而已（上边代码实例是p和p1）；

5、在外界调用类中实例方法：直接用实例（self）调用即可;

class Person ():
    name = 'lxc'
    age = 20
    def fn (self):
        print(self) # <__main__.Person object at 0x0000000001E04390>
        print(self.name) # 20
p = Person()
print(p.name) # 'lxc'
p.fn()

上边代码，在调用类中实例方法时，我们先输出self看看它到底是啥，其实self就是Person这个类创建出来的实例，后边那一长串是实例在内存中的地址，每个实例在内存中的地址都不一样，下边有例子。

6、同一个类构造出来的不同实例，是不相等的，因为他们的内存地址不同：

class Person(object):
      def __init__(self):
          pass
      def fn (self):
          pass
p1 = Person()
p2 = Person()
p3 = Person()
# id 函数可以输出实例在内存中的地址，证明三个实例不相等
print(id(person1)) # 31148912
print(id(person2)) # 31175848
print(id(person3)) # 3117478

 

7、实例方法中调用类变量：

在这说这个问题，有点早，不妨先了解下：

方法一：

class Person():
    name = '呆呆君'
    age = 100
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
    def fn(self):
        print(Person.name) # '呆呆君'
p = Person('lxc',20)
p.fn()

上边代码，使用类名Person可以在实例方法中调用类变量，原因是类中包含类变量，下边有详细说道！同理，如果我们在__init__构造函数里边不带self去访问一个在类和方法中都有的变量，会打印什么呢：

class Person():
    name = '呆呆君'
    def __init__(self,name):
        self.name = name
        print(name) # 'lxc'
    def fn(self):
        pass
p = Person('lxc')

上边代码，打印的是‘lxc’，真是这样的吗？我们把形参改下：

class Person():
    name = '呆呆君'
    def __init__(self,name1):
        self.name = name1
        print(name) # name 'name' is not defined
    def fn(self):
        pass
p = Person('lxc')

上边代码，我们把形参改为name1，在输出name的时候结果报错了；不带self打印的变量是形参中的变量，这点要知道，不过平时最好还是带上self来输出实例变量为宜。

方法二：（通过self.__class__去访问类变量，self.___class__指向类本身！！！）

class Person():
    name = 'lxc'
    def fn(self):
        print(self.__class__.name) # 'lxc'
p = Person()
p.fn()

8、在外界如何调用类变量，其实与在实例方法中调用类变量一样，也是用类名去调用类变量：

class Person():
    name = '呆呆君'
    def __init__(self):
        pass
    def fn(self):
        pass
p = Person()
print(Person.name) # '呆呆君'

__init __构造函数

类中定义的__init__方法，是一个内置方法，在python中叫构造函数，此函数有几个特点：

      1、类在实例化的时候，__init__构造函数会自动执行；

      2、此构造函数默认返回None，如果显示的return数据类型，会报错！！！

class Person():
    def __init__(self):
        return 123
p = Person() #TypeError: __init__() should return None, not 'int'

      3、一般在__init__方法（函数）中，初始化一些实例变量；

class Person():
    name = '呆呆君'
    def __init__ (self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
    def fn(self):
        pass
p = Person('lxc',20)
print(p.name) # 'lxc'

上边代码，用实例p调用name变量，为什么输出的是 'lxc' 呢（输出的是实例变量），而不是 '呆呆君' ,（类变量） 在类中定义的变量在python中叫做类变量，在实例中定义的变量叫实例变量，变量p就是类构造出来的实例，所以说用实例去调用内部的变量必然是实例变量 'lxc'。

     4、如果我们在外界和实例方法调用一个实例中没有的变量，但是类中定义了此变量，它会输出什么呢？？？

class Person():
    name = '呆呆君'
    def __init__ (self):
        pass
    def fn(self):
        print(self.name) # 呆呆君
p = Person()
print(p.name) # 呆呆君
p.fn()

结果打印的都是 ' 呆呆君 ' ，结果是不是很震惊！！！即使是实例中没有此变量，应该返回None才对啊！！！这里是Python的一个内部机制，输出一个变量的时候，python内部它会先去实例对象中去找此变量，如果没有，它会尝试去类中寻找此变量，类中有此变量，所以输出了；如果类中还是没有，它会去父类中寻找此变量，这里涉及到继承问题，我们下一篇文章详细来聊下！！！

说了这么多，来放松下脑子，下边我们来看下类和实例中分别都存了哪一些值：

class Person():
    name = '呆呆君'
    def __init__ (self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
    def fn(self):
        pass
p = Person('lxc',20)
# 实例中的变量
print(p.__dict__) # {'name': 'lxc', 'age': 20}
# 类中的变量和方法
print(Person.__dict__)
#   {   '__module__': '__main__', 
#       'sum': 0, 
#       'name': '呆呆君', 
#       '__init__': , 
#       'fn': , 
#       '__dict__': , 
#       '__weakref__': , 
#       '__doc__': None
#   }

上边代码，调用__dict__方法可以输出一个对象内部所有的成员组成的字典。。。可以看出他们都是以字典dict形式存放的，很显然，类中存放的是类变量、构造函数 __init__、实例方法（特点参数有一个self）、静态方法、内置方法等等，而实例中存放的是实例变量；了解了这些，你会更加清晰明白在外界 或 方法中  类变量和实例变量 是如何调用！ 

类方法

上边有提到过类方法，但是大部分是在说变量和实例方法，下边我们着重来看下类方法的定义及调用：

定义类方法：（1）要定义一个装饰器 classmethod ； （2）第一个参数永远都是cls，与self类似，但是它指向的是类本身，满足这两点，才能称为类方法，类方法关注的类本身。

class Person():
    # ··· ···
    @classmethod # @ 表示装饰器的意思，在一个函数上边增加 @classmethod就可以让下边函数成为类方法
    def class_fn(cls): # 类方法
        print(cls) # 
p = Person()
p.class_fn()

外部调用类方法：（用实例对象也可以调用类方法，但是不推荐！！！）

class Person():
    @classmethod 
    def class_fn(cls): # 类方法
        print("类方法")
p = Person()
Person.class_fn() # "类方法"

实例方法中调用类方法：

class Person():
    def fn (self): # 实例方法
        Person.class_fn()

    @classmethod 
    def class_fn(cls):
        print("类方法")  # 类方法

p = Person()
p.fn()

类方法中调用类变量（两个方法）：

class Person():
    name = 'lxc'
    @classmethod
    def class_fn(cls):
        # 方法一
        print(cls.name) #'lxc'
        # 方法二
        print(Person.name) #'lxc'
p = Person()
Person.class_fn()

静态方法

静态方法定义及调用：

静态方法不像实例方法或类方法一样要指定第一个参数为xxx，静态方法里边没有指代参数，但是需在方法上边加上装饰器：

@staticmethod。

外界调用静态方法（两种方法，实例对象调用，类调用）

class Person():
    @staticmethod
    def fn():
        print('静态方法')
p = Person()
p.fn() # '静态方法'
Person.fn() # '静态方法'

静态方法里边访问类变量

class Person():
    name = 'lxc'
    @staticmethod
    def fn():
        print(Person.name) # 'lxc'
p = Person()
p.fn() 

在类方法或静态方法中访问实例变量

————————————通过实例对象访问实例变量，（使用self访问实例变量会报错，大家自己试下，这里就不举例了！）

class Person():
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
    @classmethod
    def class_fn(cls):
        print(p.name) # '呆呆君'
    @staticmethod
    def static_fn():
        print(p.age) # 100
p = Person('呆呆君',100)
Person.class_fn()
Person.static_fn()

 

最后我们在类中、__init__方法（构造函数）中、普通方法中分别输出一个值，我们看下执行顺序：

class Person():
    name = '呆呆君'
    print("1")
    def fn(self):
        print('fn')
    print('2')
    def __init__ (self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
        print('__init__')
    print('3')
    def fn1 (self):
        print('fn1')
p = Person('lxc',20)
p.fn()
p.fn1()
# 执行顺序如下：
# 1
# 2
# 3
# __init__
# fn
# fn1

上边代码，类中的print从上至下先执行 ---------> 然后在执行__init__方法中的print --------> 最后执行调用方法里的print，执行顺序大家要明白！！！

 

补充：

类调用实例方法：

1、类调用实例方法时，参数必须要传该类的实例对象，否则将报错，且实例self不会被绑定：

class Person():
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def fn(self):
        print(self.name) # 'lxc'
p = Person('lxc')
Person.fn(p)

上边代码，Person调用实例方法，参数需要手动的传类的实例对象p，self才能绑定到实例对象上边。

 

通过实例对象给类动态添加实例方法：（需要手动添加self）

1、在动态添加类实例方法时，self不会自动绑定实例对象，（也就是说self不会自动指向调用它的实例），需要手动的添加：

def fn1(self):
    print(self.name) # 'lxc'

class Person():
    def __init__(self,name):
        self.name = name
p = Person('lxc')
p.foo = fn1
p.foo(p)

上边代码，为Person类动态添加实例方法 fn1 ，执行fn1方法，self不会自动绑定实例对象，参数需要传一个实例对象。

 

通过类给类动态添加实例方法：（不需要手动添加self）

def son(self):
    print(self.name) # 'lxc'

class Cat:
    def __init__(self,name):
        self.name = name
c = Cat('lxc')
Cat.son_fun = son
c.son_fun()

 

 

 

总结：我们用一张脑图总结下，以上主要介绍了类的定义及创建一个类、类中变量和方法及构造函数的定义及调用，在实际开发中经常会在一个方法中去操作变量,或者调用方法。还是那句话，多写、多练，自然而然你会明白。就这么多，有不足之处，望指正，有不懂地方欢迎留言！