Python 面向对象编程（类，方法，继承，魔法函数）

错误异常处理与面向对象

1. 面向对象编程

1.1 类

类是一类事物的统称，比如学生。对象就是类的实例化。

类有属性（变量），比如学生的姓名、性别、年龄、成绩等，也就是编程里面的变量。

类有方法（函数），比如学生的上课、下课等，也就是编程里面的函数。

1.1.1 创建类

类是一种数据结构，我们可以用它来定义对象，对象把数据值和行为特性融合在一起。Python 使用class 关键字来创建类：通常类名的第一个字母大写，推荐使用驼峰式命名法，单词首字母均大写。类由属性（变量）和方法（动作，函数）组成。

class ClassName(bases):
    'class documentation string'    #'类文档字符串'
    class_suite                     # 类体

1.1.2 init 方法

__init__() 是类的实例（对象）创建后第一个被调用的方法，通常被用来进行对象中属性（变量）的初始化。设置实例的属性可以在实例创建后任意时间进行，但是通常情况下优先在__init__() 方法中实现。

• 定义类型
• 实例化对象（创建一个对象）
• 初始化对象（第一次给对象属性赋值）

# 04 - __init__.py

class Stu():
    def __init__(self,name,sex,age,score):
        self.name=name
        self.sex=sex
        self.age=age
        self.score=score

stu1=Stu(name="ghui",sex=True,age=18,score=59.9)

print(f"{stu1.name}的成绩为：{stu1.score}")

1.2 方法

1.2.1 绑定方法

方法仅仅是类内部定义的函数，方法只有在其所属的类拥有实例时，才能被调用；任何一个方法定义中的第一个参数都是变量self，它表示调用此方法的实例对象就是自己。

类中的方法，也就是类中定义的函数，这个函数第一个参数永远是self，表示自己。

# 05 - 绑定方法.py

import time

class Stu():
    def __init__(self,name,sex,age,score):
        self.name=name
        self.sex=sex
        self.age=age
        self.score=score

    def getScore(self):
        print(f"{self.name}的成绩为： {self.score}")

    def goodGoodStudy(self):
        print("好好学习中...")
        time.sleep(10)
        self.score +=0.1

stu1=Stu(name="ghui",sex=True,age=18,score=59.9)

stu1.getScore()  # ghui的成绩为： 59.9
stu1.goodGoodStudy()   #  好好学习中...
stu1.getScore()    # ghui的成绩为： 60.0

输出结果：

1.3 继承

1.3.1 子类继承

继承描述了基类（祖先）的属性如何遗传给派生类（子孙），子类可以继承它的基类的任何属性，不管是数据属性还是方法。

# 06 - 子类继承.py

import time

class Kid():
    def __init__(self, name = "", sex = "", age = ""):
        self.name = name
        self.age = age
        self.sex = sex

    def play(self):
        print("玩游戏中...")

class Stu(Kid):	 #继承 Kid 类
    def __init__(self,name = "", sex = "", age = "", score = ""):
        Kid.__init__(self, name, sex, age)
        self.score = score

    def get_score(self):
        print(f"{self.name} 的成绩是{self.score}")

    def good_good_study(self):
        print("好好学习中...")
        time.sleep(10)
        self.score += 0.1

stu1 = Stu(name = "张三", sex = True, age = 24, score = 59.9)

stu1.play()  #能够调用父类中的方法

1.3.2 方法重写

如果子类中有和父类同名的方法，父类方法将被覆盖；如果需要访问父类的方法，则要调用一个未绑定的父类方法，明确给出子类的实例。

# 07 - 方法重写.py
 
import time

class Kid():
    def __init__(self, name = "", sex = "", age = ""):
        self.name = name
        self.age = age
        self.sex = sex

    def play(self):
        print("玩游戏中...")

class Stu(Kid):
    def __init__(self,name = "", sex = "", age = "", score = ""):
        Kid.__init__(self, name, sex, age)
        self.score = score

    def get_score(self):
        print(f"{self.name} 的成绩是{self.score}")

    def play(self):   # 父类方法重写
        print("玩QQ飞车中...")
        time.sleep(2)	# 添加 2 秒延迟
        self.score -=10

    def good_good_study(self):
        print("好好学习中...")
        time.sleep(10)
        self.score += 0.1

stu1=Stu(name="张三",sex=True,age=22,score=59.9)

stu1.get_score()    # 张三的成绩是59.9

stu1.good_good_study()  # 好好学习中...
stu1.get_score()    # 张三的成绩是60.0

stu1.play()   # 玩QQ飞车中...
stu1.get_score()   # 张三的成绩是50.0

说明：

​ import time 引入了 time 模块，用于添加延时。

​ __init__() 方法是一个构造函数，用于初始化对象的属性。

​ Kid.init(self, name, sex, age) 是在 Stu 类的构造函数中调用了 Kid 类的构造函数来初始化从 Kid 类继承的属性。在 Stu 类中新增了一个 score 属性，并在 __init__() 方法中进行初始化。

1.3.3 多重继承

Python 允许多重继承，即一个类可以是多个父类的子类，子类可以拥有所有父类的属性。

多继承的格式:
class 子类名(父类1, 父类2, …):
子类中的代码

如果继承了多个父类，且父类都有同名方法，则默认只执行第一个父类的

# 08 - 多重继承.py

class A:
    def get(self):
        print("get A")


class B:
    def get(self):
        print("get B")


class C(A, B):
    def __init__(self):
        print("class C")

c = C()
c.get()

输出结果：

另一种情况：

class A:
    def __init__(self):
        print("class A")

class B:
    def __init__(self):
        print("class B")

class C(A, B):
    def get(self):
        print("get C")

c = C()
c.get()

输入结果：

继承顺序交换

class A:
    def get(self):
        print("get A")


class B:
    def get(self):
        print("get B")


class C(B, A):
    def __init__(self):
        print("class C")

c = C()
c.get()

输出结果：

不重复的函数

class A:
    def get(self):
        print("get A")

    def func1(self):
        print("func1")

class B:
    def get(self):
        print("get B")

    def func2(self):
        print("func2")


class C(B, A):
    def __init__(self):
        print("class C")

    def func3(self):
        print("func3")

c = C()
c.func1()
c.func2()
c.func3()

输出结果：

1.4 魔法函数

1.4.1 类和实例的内建函数

函数	作用
issubclass()	判断一个类是另一个类的子类或子孙类
isinstance()	判定一个对象是否是另一个给定类的实例
hasattr()	判断一个对象是否有一个特定的属性
getattr()	获得一个对象的属性值
setattr()	设置一个对象的属性
delattr()	删除一个对象的属性

1.4.2 常用的魔法函数

魔法函数是系统自带的，会在“恰当”的时候自动调用。

基本的魔术方法：

方法	说明
__init__(self)	初始化方法，当实例被创建的时候调用的初始化方法
__call__(self)	允许一个类的实例像函数一样被调用
__str__(self)	定义当被 str() 调用时的行为
__hash__(self)	定义当被 hash() 调用时的行为
__bool__(self)	定义当被 bool() 调用时的行为，应该返回 True 或 False

# 09 - 魔术方法.py

class Test():
    def __init__(self):	#初始化时调用
        print("Function __init__ is called!")

    def __str__(self):  # 对象打印时调用
        return "Why print(self)?"

    def __call__(self):	# 把对象当作函数调用时触发
        print("Why call me like Function?")

t = Test()
print("------------------------")
print(t)
print("------------------------")
t()

执行结果：

私有化

Python 为类元素（属性和方法）的私有性提供初步的形式，由双下划线开始的属性在运行时被“混淆”，所以直接访问是不允许的。

# 10 - 私有化.py


import time

class Stu():
    def __init__(self, name, sex, age, score):
        self.name = name
        self.sex = sex
        self.age = age
        self.__score = score # 设置 score 为私有的，只有在类的内部访问到 score

    def getSocre(self): #我们可以在外部调用内部的getScore方法来访问 Score属性
        print(f"{self.name} 的成绩是{self.__score}")

    def goodGoodStudy(self):
        print("好好学习中...")
        time.sleep(10)
        self.__score += 0.1

stu2 = Stu(name = "GHUI", sex = True, age = 24, score = 89.9)


# print(stu2.score) #外部不能直接访问类的私有属性
stu2.getSocre() #调用类的内部方法来访问类的私有属性

执行结果：