廖雪峰Python教程学习笔记5-面向对象编程

面向对象编程——Object Oriented Programming，简称OOP，是一种程序设计思想。OOP把对象作为程序的基本单元，一个对象包含了数据和操作数据的函数。数据封装、继承和多态是面向对象的三大特点。

1 类和实例

类和实例的关系：
类是抽象的模板，而实例是根据类创建出来的一个个具体的“对象”。
e.g.

class Student(object):
#类名通常是大写开头的单词，紧接着是(object)，表示该类是从哪个类继承下来的。通常，如果没有合适的继承类，就使用object类，这是所有类最终都会继承的类。
    def __init__(self, name, score):#相当于C++里面的构造函数，self表示创建的实例本身,相当于C++里面的this指针
        self.name = name
        self.score = score

和普通的函数相比，在类中定义的函数只有一点不同，就是第一个参数永远是实例变量self，并且，调用时，不用传递该参数。除此之外，类的方法和普通函数没有什么区别，所以，你仍然可以用默认参数、可变参数和关键字参数。

数据封装

进行数据封装的好处：

• 隐藏函数实现的细节，调用容易
• 可以给类增加新的方法

小结

• 方法就是与实例绑定的函数，和普通函数不同，方法可以直接访问实例的数据；
• 通过在实例上调用方法，我们就直接操作了对象内部的数据，但无需知道方法内部的实现细节。
• 和静态语言不同，Python允许对实例变量绑定任何数据，也就是说，对于两个实例变量，虽然它们都是同一个类的不同实例，但拥有的变量名称都可能不同：

>>> bart = Student('Bart Simpson', 59)
>>> lisa = Student('Lisa Simpson', 87)
>>> bart.age = 8
>>> bart.age
8
>>> lisa.age
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'

2 访问限制

通过在属性的名称前加上两个下划线__,能让内部属性不被外部访问。在Python中，实例的变量名如果以__开头，就变成了一个私有变量（private），只有内部可以访问，外部不能访问。

关于几种下划线变量名的比较：

• 形如__xxx__:表示特殊变量，有特殊用途（如__name__表示函数的名字），可以直接访问，不是private变量；
• 形如__xxx:表示私有变量，不能直接从外部访问；
• 形如_xxx:外部可以访问，但按照约定俗成的规定，意为“虽然我可以被访问，但是，请把我视为私有变量，不要随意访问”。

总的来说，Python本身没有任何机制阻止你干坏事，一切全靠自觉。

3 继承和多态

e.g.

class Animal(object):#Animal是父类，继承object类
    def run(self):
        print 'Animal is running...'

class Dog(Animal):#Dog是Animal的子类
    def run(self):#定义自己的run()方法，覆盖父类的方法
        print 'Dog is running...'

class Cat(Animal):
    def run(self):
        print 'Cat is running...'

def run_twice(val_name):
        val_name.run()
        val_name.run()

>>>run_twice(Animal())
Animal is running...
Animal is running...

>>> run_twice(Dog())
Dog is running...
Dog is running...

在继承关系中，如果一个实例的数据类型是某个子类，那它的数据类型也可以被看做是父类。但是，反过来就不行。

继承的两个好处：

• 子类可以继承父类的全部功能
• 子类可以定义与父类同名的方法覆盖父类的方法，从而可实现多态

多态的好处：
调用方只管调用，不管细节，具有“开闭”原则：

• 对扩展开放：允许新增Animal子类
• 对修改封闭：不需要修改依赖Animal类型的run_twice()等函数

小结

• 继承可以把父类的所有功能都直接拿过来，这样就不必重零做起，子类只需要新增自己特有的方法，也可以把父类不适合的方法覆盖重写
• 有了继承，才能有多态。在调用类实例方法的时候，尽量把变量视作父类类型，这样，所有子类类型都可以正常被接收

4 获取对象信息

使用type()判断对象类型

• 基本类型都可以用type()判断
• 如果一个变量指向函数或者类，也可以用type()判断
• 还可以用types模块来判断某个对象的类型

>>> type(123)
<type 'int'>
>>> type('str')
<type 'str'>
>>> type(abs)
<type 'builtin_function_or_method'>
>>> type(a)
<class '__main__.Animal'>
>>> import types
>>> type('abc')==types.StringType
True

使用instance()判断对象类型

• 判断基本类型
• 判断类，判断的是一个对象是否是该类型本身，或者位于该类型的父继承链上
• 判断一个变量是否是某些类型中的一种

>>> isinstance('a', str)
True
>>> isinstance(u'a', unicode)
True
>>>d = Dog()
>>> isinstance(d, Dog) and isinstance(d, Animal)
True

使用dir()获得对象的所有属性和方法

dir()函数返回一个包含字符串的list

仅仅把属性和方法列出来是不够的，配合getattr()、setattr()以及hasattr()，我们可以直接操作一个对象的状态

>>> setattr(obj, 'y', 19) # 设置一个属性'y'
>>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗？
True
>>> getattr(obj, 'y') # 获取属性'y'
19
>>> obj.y # 获取属性'y'
19

小结

通过内置的一系列函数，我们可以对任意一个Python对象进行剖析，拿到其内部的数据。要注意的是，只有在不知道对象信息的时候，我们才会去获取对象信息。