python---类与对象

概念

• 类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
• 方法：类中定义的函数。
• 类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
• 数据成员：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
• 方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。
• 局部变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
• 实例变量：在类的声明中，属性是用变量来表示的。这种变量就称为实例变量，是在类声明的内部但是在类的其他成员方法之外声明的。
• 继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系（例图，Dog是一个Animal）。
• 实例化：创建一个类的实例，类的具体对象。
• 对象：通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法。

类定义：

class ClassName:
    
    .
    .
    .
    

类实例化后，可以使用其属性，实际上，创建一个类之后，可以通过类名访问其属性。

class MyClass:
    pass


# 类的实例化
myclass1 = MyClass()
print(myclass1)
# 打印对象的内存地址
print(id(myclass1))

对象

对象支持两种操作：属性引用和实例化。

属性引用使用和Python中所有的属性引用一样的标准语法：obj.name。

对象创建后，类命名空间中所有的命名都是有效属名称。所以如果类定义是这样:

以上创建了一个新的类实例并将该对象赋给局部变量。

class User:
    name = 'zhangsan'
    age = 25

    def method(self):
        return "hello world"


user = User()
print("User类属性：name = " + user.name)
print("User类方法：method()输出：" + user.method())

上述代码创建了对象，并赋值给user这个局部变量，输出结果：

User类属性：name = zhangsan
User类方法：method()输出：hello world

类有一个名为__init__() 的特殊方法（构造方法），该方法在类实例化时会自动调用，像下面这样：

def __init__(self):
    self.name = 'lisi'
    self.age = 25

类定义了__init__() 方法，类的实例化操作会自动调用__init__() 方法。如下实例化类User，对应的__init__() 方法就会被调用:

user = User()

__init__() 方法可以有参数，参数通过__init__() 传递到类的实例化操作上。例如：

class User:
    name = 'zhangsan'
    age = 25

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def method(self):
        return "hello world"


user = User('李四', 33)
print("User类属性：name = " + user.name)
print("User类方法：method()输出：" + user.method())

self代表类的实例，而非类

类的方法与普通的函数只有一个特别的区别——它们必须有一个额外的第一个参数名称, 按照惯例它的名称是 self。

class User:

    @classmethod
    def say_hello(cls):
        """
        注意参数中的cls和静态方法中的不需要cls这个区别
        :return:
        """
        # cls代表当前类
        print("类方法")
        print(cls.__class__)

    @staticmethod
    def say_my_hello():
        print("静态方法")


User.say_hello()
User.say_my_hello()

class User:

    def method(self):
        print(self)
        print(self.__class__)


user = User()
user.method()

以上实例执有序列表行结果为：

<__main__.User object at 0x000001A6A25472B0>

从执行结果可以很明显的看出，self 代表的是类的实例，代表当前对象的地址，而 self.class 则指向类。

self 不是 python 关键字，我们把他换成theuser也是可以正常执行的:

class User:

    def method(theuser):
        print(theuser)
        print(theuser.__class__)


user = User()
user.method()

以上实例执行结果为：

<__main__.User object at 0x000001A45DA672E8>

实例方法

在类的内部，使用def关键字来定义一个方法，与一般函数定义不同，实例方法必须包含参数 self, 且为第一个参数，self 代表的是类的实例。

class User:
    name = ''
    age = 0

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def method(self):
        print("我是：" + self.name + "，我的年龄是：" + str(self.age))


user = User('李四', 33)
user.method()

执行以上程序输出结果为：

我是：李四，我的年龄是：33

继承

Python 支持类的继承。子类的定义如下所示:

class DerivedClassName(BaseClassName1):
    
    …
    

需要注意圆括号中基类的顺序，若是基类中有相同的方法名，而在子类使用时未指定，python从左至右搜索，即方法在子类中未找到时，从左到右查找基类中是否包含方法。

BaseClassName（示例中的基类名）必须与派生类定义在一个作用域内。除了类，还可以用表达式，基类定义在另一个模块中时这一点非常有用：

class DerivedClassName(modname.BaseClassName):

class Person:
    name = ''
    age = 0
    # 私有属性，外部无法访问，只能在类内部访问
    __weight = 0

    def __init__(self, name, age, weight):
        self.name = name
        self.age = age
        self.__weight = weight

    def say_hello(self):
        print("我叫：" + self.name + "，我的年龄是：" + str(self.age) + "，我的体重是：" + str(self.__weight))


class Programmer(Person):
    language = ''

    def __init__(self, name, age, weight, language):
        self.language = language
        Person.__init__(self, name, age, weight)

    # 重写父类方法
    def say_hello(self):
        Person.say_hello(self)
        print("我的编程语言是：" + self.language)


programmer = Programmer('高司令', 60, 120, 'java')
programmer.say_hello()

执行以上程序输出结果为：

我叫：高司令，我的年龄是：60，我的体重是：120
我的编程语言是：java

多继承

Python同样有限的支持多继承形式。多继承的类定义形如下例:

class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):
    
    .
    .
    .
    

需要注意圆括号中父类的顺序，若是父类中有相同的方法名，而在子类使用时未指定，python从左至右搜索 即方法在子类中未找到时，从左到右查找父类中是否包含方法。

class Programmer:

    def code(self):
        print("我可以写代码和bug")


class Cook:

    def cook(self):
        print("我可以做饭")


class Person(Programmer, Cook):
    pass


person = Person()
person.code()
person.cook()

执行以上程序输出结果为：

我可以写代码和bug
我可以做饭

方法重写

如果你的父类方法的功能不能满足你的需求，你可以在子类重写你父类的方法，实例如下：

class Person:
    name = ''

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def work(self):
        print("我是：" + self.name + "，我的工作就是干活")


class Programmer(Person):

    def __init__(self):
        Person.__init__(self, '张三')

    def work(self):
        print("我是：" + self.name + "，我的工作是写代码和bug")
        # 调用父类被覆盖的方法
        super(Programmer,self).work()


programmer = Programmer()
programmer.work()

super() 函数是用于调用父类(超类)的一个方法。

执行以上程序输出结果为：

我是：张三，我的工作是写代码和bug
我是：张三，我的工作就是干活