【21天python打卡】第7天 面向对象编程（2）

​大家好，今天是21天python打卡的第7天，上一篇讲了python关于面向对象编程的相关知识，类是什么，以及面向对象三要素。今天我们来说说python如何创建类，抽象类，访问限制的说明。

​

---

活动地址：CSDN21天学习挑战赛

学习的最大理由是想摆脱平庸，早一天就多一份人生的精彩；迟一天就多一天平庸的困扰。

---

目录

创建类

创建一个类：

类对象的使用

抽象类

抽象类概念：

python中的abc模块

 访问限制

为什么要做访问限制

通过定义私有属性做访问限制

通过定义私有函数做访问限制；

特殊情况：

反射机制

什么是反射机制

---

创建类

首先，我们创建一个类，示例如下。

创建一个类：

# -*- coding: UTF-8 -*-
 
from random import choice

class Divergence:

    def __init__(self,name='robot'):
        self.name = name
        pass

    def getChoice(self,name=None):
        if name is not None:
            self.name = name
        self.__lists = ['剪刀','石头','布']
        result = choice(self.__lists)
        print(self.name,':选择了>',result)

定义类时，如果没有手动添加 init() 构造方法，又或者添加的 init() 中仅有一个 self 参数，则创建类对象时的参数可以省略不写。

在上面的代码中，由于构造方法除 self 参数外，还包含 name参数，且设置了默认参数，因此在实例化类对象时，按需传入相应的 name 值（self 参数是特殊参数，不需要手动传值，Python 会自动传给它值）

类对象的使用

定义的类只有进行实例化，也就是使用该类创建对象之后，才能得到利用。总的来说，实例化后的类对象可以执行以下操作：

访问或修改类对象具有的实例变量，甚至可以添加新的实例变量或者删除已有的实例变量；
调用类对象的方法，包括调用现有的方法，以及给类对象动态添加方法。

下面验收如何使用：

#实例化对象的时候传递name参数
d = Divergence('A')
d.getChoice()

#实例化时不传递参数
d = Divergence()
#调用方法时传递
d.getChoice('A')

我们通过实例来说明如何创建对象。

创建点对象，有多种方式创建一个类的实例，我们称一个点的x、y、z都一样的点为对角点。

# -*- coding: UTF-8 -*-
class Point:
    # TODO(You): 添加代码支持类的创建

if __name__ == '__main__':
    points = []

    # TODO(You): 批量创建1000个对角点，第i个点的坐标是 (i,i,i)

    for point in points:
        print(point)

 可以这样补全代码

class Point:
    def __init__(self, x, y, z):
        self.x = x
        self.y = y
        self.z = z

if __name__ == '__main__':
    points = []
    for i in range(1000):
        points.append(Point(i,i,i))

抽象类

抽象类概念：

• 抽象类是一个特殊的类，它的特殊之处在于只能被继承，不能被实例化，需要借助python模块实现；
• 抽象类是从一堆类中抽取相同的内容而来的，内容包括数据属性和函数属性。
• 抽象类与普通类的不同之处在于：抽象类中有抽象方法，该类不能被实例化，只能被继承，且子类必须实现抽象方法

python中的abc模块

• python中需要利用abc模块实现抽象类

• 抽象类的本质仍是类，指的是一组类的类似性，包括数据属性（如all_type）和函数属性；
• 抽象类是一个介于类和接口之间的一个概念，同时具有类和接口的部分特性

下面通过具体python题目说明抽象类的概念

使用 abc 库，创建抽象 BasePoint 类，创建 Point 子类，实现 dot 抽象方法，计算内积

# -*- coding: UTF-8 -*-
import abc

# TODO(You): 请实现抽象类 BasePoint

class Point(BasePoint):
    def __init__(self, x, y, z) -> None:
        super().__init__(x, y, z)

    def dot(self, right):
        return self.x*right.x+self.y*right.y+self.z*right.z

if __name__ == '__main__':
    p1 = Point(0, 1, 2)
    p2 = Point(2, 4, 6)
    assert p1.dot(p2) == 16
    p1 = BasePoint(0, 1, 2)
    p2 = BasePoint(2, 4, 6)
    assert p1.dot(p2) is None

 补全代码如下

class BasePoint:
    def __init__(self, x, y, z) -> None:
        self.x = x
        self.y = y
        self.z = z

    @abc.abstractmethod
    def dot(self, right):
        pass

 访问限制

为什么要做访问限制

做访问限制，是为了程序的健壮性。如果可以从外部对函数里面重要的属性进行任意修改，有可能程序崩溃只是因为一次不经意地参数修改。

• 通过定义私有属性做访问限制

默认情况下，可从外部访问对象的属性。若让属性不能从对象外部访问，可将属性定义为私有。
私有属性只能通过存取器方法来访问
Python没有为私有属性提供直接的支持，要让方法或属性成为私有的（不能从外部访问），只需让其名称以两个下划线打头即可

class Apple(): 
    def name(self,name):
       self.__name = name
       
    def getName(self):
        return self.__name

• 通过定义私有函数做访问限制；

与属性一样，只需要在函数名前面添加两个下划线打头既可实现私有函数；

class Apple(): 
    def __setAge(self,age):
       self.__age = age
       
    def getName(self):
        return self.__name
     
    def info(self,age):
    	self.__setAge(age);
     

• 特殊情况：

在Python中，以双下划线开头，并且以双下划线结尾的变量是特殊变量如__name__，特殊变量是可以直接访问的；
按照约定俗成的规定，以一个下划线开头的实例变量名（例如_category） 外部也是可以直接访问的，但是这个形式的变量表达的意思是，“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”

 

反射机制

什么是反射机制

在 Python 中使用反射可以得到对象的所有属性，这个机制被称为反射（反过来让对象告诉我们他是什么），用于实现在运行时获取未知对象的信息。

• python中有几个内置方法，可以用来检查或是访问对象的属性。这些方法可以用于任意对象；

dir([obj]):

调用这个方法将返回包含obj大多数属性名的列表（会有一些特殊的属性不包含在内）。obj的默认值是当前的模块对象。

hasattr(obj, attr):

这个方法用于检查obj是否有一个名为attr的值的属性，返回一个布尔值。

getattr(obj, attr):

调用这个方法将返回obj中名为attr值的属性的值，

setattr(obj, attr, val):

调用这个方法将给obj的名为attr的值的属性赋值为val。

type(obj)

判断对象类型，使用type()函数

---

今天就介绍到这里，下一篇我们说说python的基本技能。