Python3基础：08_02_面向对象编程(OOP)——类和对象

0.前言

  这篇博文将讲述Python面向对象开发中的类与对象的概念，包括对类和对象的理解，类和对象的关系以及类和对象的创建。

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加深对封装概念的理解：01_Python3中对封装的认识

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1.类和对象的概念

1.1类和对象的概念
  类(Class)是对一群具有相同特征或者行为的事物的一个统称，特征被称为是属性，行为被称为方法。类是抽象的，不能直接使用。
  对象:是由类创建出来的一个具体的存在，可以直接使用，由哪一个类创建出来的对象，就拥有在哪一个类中的定义的属性和方法。

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1.2类和对象的关系

• 1.类是模板，对象时根据类这个模板创建出来的。
• 2.在程序开发中，应先有类，再有对象。
• 3.类只有一个，对象可以有很多，不同的对象之间可以有不同的属性。
• 4.类中定义了什么属性和方法，对象也可以拥有这些属性和方法。

  类就相当于制造飞机时的图纸，是一个模板，是负责创建对象的。对象就相当于用图纸制造的飞机,是一个具体的事物。

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1.3类的设计
  进行程序设计之前，首先抽象分析程序需要包含哪些类，用名词提炼法抽象出类名，再分析类中应该包含哪些属性和方法。

程序开发中需要考虑三点：

• ①类名：这类事物的名字，应用驼峰命名法。

• ②属性：这类事物具有什么样的特征。

• ③方法：这类事物具有什么样的行为。

• 类名的确定：名词提炼法，能对一类事物概括的名词。如：动物、植物等。

• 属性的确定：对对象特征的描述，如人的名字、年龄、性别等。

• 方法的确定：对象具有的行为（动词），如人会说话、吃饭、睡觉等行为。

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看第一个实例：

1.Cain今年18岁，身高175，爱跑步。
2.Cary今年17岁，身高172，爱看书。

抽象分析：
类——人类
属性——名字，年龄，身高
方法——跑步，看书
程序如下：

# 创建人类
# 创建人类
class Person:
    # 创建属性
    def __init__(self, new_name, new_age, new_height):
        self.name = new_name
        self.height = new_height
        self.age = new_age
        print("我叫%s,今年%d岁，身高是：%d" % (self.name, self.age, self.height))
    # 创建方法

    def run(self):
        print("我爱跑步!")

    def read(self):
        print("我爱看书!")


# 创建Cain对象
Cain = Person('Cain', 18, 175)
Cain.run()
# 创建Cary对象
Cary = Person('Cary', 17, 172)
Cary.read()

运行结果：
我叫Cain,今年18岁，身高是：175
我爱跑步!
我叫Cary,今年17岁，身高是：172
我爱看书!

注意:

• 格式要求：类和函数体一样，需要与其他代码有两行的间距，每个方法之间也应该有一行的间距，体现Python语言的特色。
• 程序分析：这个程序首先创建了一个人类“Person”，在这个类中创建了“名字”、“年龄”、“身高”等三个属性和“跑步”、“看书”等两个方法。后面创建了两个“人”对象“Cain”和“Cary”，创建对象时，需要传入相应的三个属性，创建好的对象可以调用类中的方法。以上Cain对象调用的方法是跑步，Cary调用的方法是看书，当然Cain也可以调用看书，Cary同样也可以跑步。
  这个过程和函数调用、模块调用的过程很像，道理是相通的，这个程序看不懂没关系，看后面的分步解析。

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2.内置函数方法

介绍几种常用的类的内置方法

方法名	作用
__new__	创建对象时，会被自动调用
__init__	对象被初始化时，会被自动调用
__del__	对象被从内存中销毁前，会被自动调用
__str__	返回对象的描述信息，print函数输出使用

可以用dir()方法来查看一个对象有哪些内置函数方法。
可以用id()方法来查看对象的存储地址。

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2.1对象属性的初始化方法__init__

使用背景：当使用类名创建对象时，会自动执行以下操作：

• 1.为对象在内存中分配空间–创建对象
• 2.为对象的属性设置初始值–初始化方法__init__

应用说明：

• 对象的属性初始化，可以在类的内部完成，也可以在类的外部完成（不推荐，有bug）
• __init__方法是专门用来定义一个类具有哪些属性和方法。不需要调用，会自动调用初始化方法。
• 在__init__方法内部使用self.属性名 = 属性的初始值 就可以定义初始属性，在定义属性之后，再用这个类创建的对象就都会有该属性。

来看一个例子：

class Person:

    def __init__(self):
    	# self.属性名 = 属性的初始值
        self.name = 'Cain'
        print("我叫%s" % self.name)


# 创建Cain对象
Cain = Person()
Cary = Person()

运行结果：
我叫Cain
我叫Cain

注意：
  在类的内部的初始化方法中设置了对象的初始属性，用Person()类创建的对象都会有这个初始属性。

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  上面的初始值是固定的，实际开发的时候要根据需求传入属性，所以在初始化方法中应该设置形参来传入初始值。

改进代码如下：

# 创建人类
class Person:

    def __init__(self,name):
        self.name = name
        print("我叫%s" % self.name)


# 创建Cain对象
Cain = Person('Cain')
Cary = Person('Cary')

运行结果：
我叫Cain
我叫Cary

说明：
  和构造函数类似，需要用形参来代替实际参数，让代码变得更加灵活。以上代码，就是在__init__方法的参数列表加入了name这个形参，再用赋值语句self.name = name 来将传入的参数赋值给初始化属性name，这样类的初始属性就是创建对象时传入的参数了，以此类推，当一个类具有多个属性时，创建对象时，也需要传入多个属性，属性与属性之间用逗号隔开。

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2.2__del__方法

使用背景：
  当一个对象在内存中被销毁之前，会自动调用__del__方法来销毁对象

对象的生命周期：

• 创建对象，生命周期开始
• 生命周期内，可以访问对象的属性，或让对象调用方法
• 调用__del__方法，生命周期结束

看一个例子：

class Person:

    def __init__(self,name):
        self.name = name
        print("我叫%s，我来啦！" % self.name)

    def __del__(self):
        print("我叫%s，我走啦！" % self.name)


# 创建Cain对象
Cain = Person('Cain')
print('-' * 50)

运行结果：
我叫Cain，我来啦！
--------------------------------------------------
我叫Cain，我走啦！

注意：
  从以上程序可以看出，解释器在完成所有程序后，会自动调用__del__函数将对象从内存中“咔嚓”掉，所以再执行完print()语句后再执行的__del__()方法。
  举个例子，你出门前需要整理仪表，料理一下卫生或者其他的事，一切搞定后，需要走出家门，并关门。在这个过程中，你在家里的时候做的一系列动作，相当于代码正常运行，当你走出去时，就算是程序结束，此时就会执行__del__方法进行关门。
  感觉我是强行举例了，哈哈，这个不重要，重要的是要理解这个过程，在对象消失之前，解释会自动调用__del__函数释放对象所占的空间，如果希望对象在消失之间再做一些事情，可以在__del__方法中添加这些要做的事情，比如上面的程序，离开的时候说我走了。

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  另外一种情况就是用del方法直接删除对象，这个类的__del__方法就会提前执行，修改一下上面的代码看看效果。

# 创建人类
class Person:

    def __init__(self,name):
        self.name = name
        print("我叫%s，我来啦！" % self.name)

    def __del__(self):
        print("我叫%s，我走啦！" % self.name)


# 创建Cain对象
Cain = Person('Cain')
del Cain
print('-' * 50)

运行结果：
我叫Cain，我来啦！
我叫Cain，我走啦！
--------------------------------------------------

说明：
  程序提前结束了(del)对象的生命周期，对象的所占的内存提前释放了，所以类中的__del__方法也提前执行了，通过这个例子应该对__del__方法的理解更加深刻了吧。

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2.3__str__方法

使用背景：
  如果希望用print()输出对象变量时，能够打印自定义的内容，就需要用到__str__这个方法了，需要注意的是__str__方法返还值必须是一个字符串。

不好理解话，就看例子吧：

class Person:

    def __init__(self, name):
        self.name = name
    """ 
    def __str__(self):
        return ("我是一个名为：%s的人类" % self.name)
    """

# 创建Cain对象
Cain = Person('Cain')
print(Cain)

加上多行注释运行结果：
<__main__.Person object at 0x000002248C561390>

不加多行注释运行结果：
我是一个名为：Cain的人类

说明：
  不用__str__方法直接用print()打印对象的话，输出的是对象的存储地址，如果加上__str__方法的话，用print()打印对象的结果就是我们自定义字符串了。

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时间：2019年5月2日21:43:10

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