Python学习笔记-面向对象程序设计

目录

一、面向对象概述

1.对象

2.类

3.面向对象程序设计的特点

二、类的定义和使用

1.定义类

2.类的实例化

3.创建__init__()方法

4.创建类的成员和访问

4.1 创建实例方法并访问

4.2 创建属性成员并访问

5.访问限制

三、属性（property）

1.用于计算的属性

2.为属性添加保护机制

四、继承

1.继承的基本语法

2.方法重写

3.子类调用父类的__init__()方法

---

记述python中关于面向对象程序设计的使用。

 

一、面向对象概述

面向对象（Object Oriented），简称OO；

面向对象编程（Object Oriented Programming），简称OOP。

1.对象

英文为Object，表示任意示食物，与显示世界的实际事物一一对应。

对象包括：静态的属性和动态的行为。

2.类

对对象的封装。

3.面向对象程序设计的特点

• 封装：将对象的属性 和行为封装起来
• 继承：通过继承获取已封装对象，实现重复利用
• 多态：子类继承父类同时实现自己的属性和方法，实现不同的效果

二、类的定义和使用

1.定义类

class ClassName:
    """类的注释"""
    statement

• ClassName：类的名称
• """类的注释"""：类的注释性字符串，定义后，声明类的时候会显示该信息，输入类命和”(“后提示。
• statement：类体，类的属性、方法等，若没有，可使用pass占位

2.类的实例化

ClassName(parameterlist)

• ClassName：类的名称
• parameterlist：可选参数，创建类时未声明__init__()方法或者该方法只有一个self参数时可省略。

3.创建__init__()方法

类似于C#中的构造方法，创建实例时自动运行，用来声明类的参数信息。

# 定义类
class ClassNmae:
    """ClassName"""
    def __init__(self):
        statement

• __init__(self)声明方法时至少包含一个参数self，类似于C#中的this，表示自身
• __init__()只有一个参数时，声明类的时候可以省略参数。

4.创建类的成员和访问

4.1 创建实例方法并访问

def functionName(self,parameterlist):
    block

• functionName：方法名称
• self：类的实例方法，定义时第一个参数必须为self
• parameterlist：类的参数
• block：类的具体代码段，实现类的功能

可以通过类的实例名称和"."进行访问：

instanceName.functionName(parametersvalue)

• instanceName：实例化的类
• functionName：类的方法名
• prametersvalue：具体参数

4.2 创建属性成员并访问

4.2.1 类属性

在类中定义的属性，可以在所有实例化对象中使用，类的所有实例之间共享值，类似于C#中的静态属性。

# _*_ coding:utf-8 _*_


# 定义类
class ClassNmae:
    """ClassName"""
    parameter1 = value1
    parameter2 = value2
    def __init__(self):
        statement

• 类属性声明时需要赋值
• 类属性为所有实例共用，数值修改
• 通过实例+属性名称或类名+属性名称方式访问属性
• 使用"ClassName.parameterName"的格式可以动态添加类属、修改类属性

示例：

# _*_ coding:utf-8 _*_


# 定义类
class Work:
    """Work class"""
    name = "Student"
    remuneration = 10000
    num = 1
    def __init__(self):
        print("My sn:",Work.num)
        print("I'm work:",Work.name)
        print("Remuneration:",Work.remuneration)
        Work.num += 1
        
work1 = Work()
work2 = Work()
Work.year = 2022
work3 = Work()
print(work1.year)
print(work2.year)
print(work3.year)

结果：

========================== RESTART: D:\Desktop\Demo.py =========================
My sn: 1
I'm work: Student
Remuneration: 10000
My sn: 2
I'm work: Student
Remuneration: 10000
My sn: 3
I'm work: Student
Remuneration: 10000
2022
2022
2022
>>> 

注意：

调用类属性时需要以"类命.属性名"的形式调用，否则会报错NameError。

 4.2.2 实例属性

只定义在类方法中的属性，只作用于当前实例。

# _*_ coding:utf-8 _*_


# 定义类
class ClassNmae:
    """ClassName"""
    def __init__(self):
        parameter1 = value1
        parameter2 = value2
        statement

• 实例属性修改后不会影响其他实例的数据
• 实例属性只能通过实例名+属性名进行i访问，实例属性通过类命进行访问会报错
• 方法内部通过self+属性名进行实例属性访问

示例：

# _*_ coding:utf-8 _*_


# 定义类
class Work:
    """Work class"""
    def __init__(self):
        self.name = "Student"
        self.remuneration = 10000
        self.num = 1
        print("My sn:",self.num)
        print("I'm work:",self.name)
        print("Remuneration:",self.remuneration)
        self.num += 1
        
work1 = Work()
work2 = Work()
work1.name = "Student1"
work1.name = "Student2"
print(work1.name)
print(work1.name)

结果：

My sn: 1
I'm work: Student
Remuneration: 10000
My sn: 1
I'm work: Student
Remuneration: 10000
Student2
Student2

5.访问限制

python通过在方法和属性添加下划线来进行访问权限限制

标识	说明	备注
首尾双下划线	定义特殊方法，一般是系统定义名字	如：__init__()
单下划线开头	protected(保护)类型 只允许本身和子类进行访问，不能使用”from module import *”导入，可以使用实例进行访问	如：_name = "a"
双下划线开头	private（私有）类型； 只允许定义该方法的类本身访问，而且也不能通过类的实例访问。 可以通过“类的实例名._类名__xxx”进行访问

示例：

# _*_ coding:utf-8 _*_


# 定义类
class Work:
    """Work class"""
    _name = "work"
    __remuneration = 10000
    def __init__(self):
        print("I'm work:",Work._name)
        print("Remuneration:",Work.__remuneration)
        
work1 = Work()
work2 = Work()

print("Work._name:",Work._name)                 # 访问保护变量
print("work1._name:",work1._name)
print("work2._name:",work2._name)
print("Work.__remuneration:",work1._Work__remuneration)     # “实例名._类命__xxx”访问私有变量
print("Work.__remuneration:",Work.__remuneration)           # 直接访问私有变量会报错

结果：

I'm work: work
Remuneration: 10000
I'm work: work
Remuneration: 10000
Work._name: work
work1._name: work
work2._name: work
Work.__remuneration: 10000
Traceback (most recent call last):
  File "D:\Desktop\Demo.py", line 20, in 
    print("Work.__remuneration:",Work.__remuneration)
AttributeError: type object 'Work' has no attribute '__remuneration'
>>> 

三、属性（property）

1.用于计算的属性

通过@property装饰器将一个方法转换为属性，转换为属性后可直接通过方法名访问方法，不在需要添加“()”，类似于C#中用{get;set;}访问器访问属性。

格式如下：

@property
def methodName(self):
    block

• 通过@property转换后的属性不能进行赋值，否则会报错AttributeError
• 当类中不存在保护属性或者私有属性时，使用装饰器将方法转换为属性会报错"AttributeError: can't set attribute"

示例：

# _*_ coding:utf-8 _*_


# 定义类
class Work:
    """Work class"""
    _name = "work"
    __remuneration = 10000
    def __init__(self):
        print("I'm work:",Work._name)
        print("Remuneration:",Work.__remuneration)
    @property       #将方法转换为属性
    def name(self):
        return self._name
        
        
work1 = Work()

print("Work._name:",Work._name)
print("work1.name:",work1.name)
work1.name = "new name"

结果：

I'm work: work
Remuneration: 10000
Work._name: work
work1.name: work
Traceback (most recent call last):
  File "D:\Desktop\Demo.py", line 21, in 
    work1.name = "new name"
AttributeError: can't set attribute
>>> 

转换后为只读的，进行赋值的话会直接报错。

2.为属性添加保护机制

• 使用@property装饰器可以将方法转换为只读属性
• 通过"@属性.setter"为属性设置拦截器来修改属性

示例1，没有添加setter标识，显示双方法：

# _*_ coding:utf-8 _*_


# 定义类
class Work:
    """Work class"""
    _name = "work"
    __remuneration = 10000
    def __init__(self):
        print("I'm work:",Work._name)
        print("Remuneration:",Work.__remuneration)
    @property       #将方法转换为属性
    def name(self):
        return self._name

    def name(self,value):
        self._name = value
        
work1 = Work()

print("Work._name:",Work._name)
print("work1.name:",work1.name)
print("work1.name:",work1.name)
print("work1.name:",work1.name)
work1.name = "work1"
print("work1.name:",work1.name)

结果：

I'm work: work
Remuneration: 10000
Work._name: work
work1.name: >
work1.name: >
work1.name: >
work1.name: work1

注意：

不适用setter标识程序不会报错，不过未使用拦截器修改时调用该属性会提示重复方法，无法获取准确值，但是当使用拦截器修改属性后，再次获取就又是正常的了。

示例2，添加setter标识后：

# _*_ coding:utf-8 _*_


# 定义类
class Work:
    """Work class"""
    _name = "work"
    __remuneration = 10000
    def __init__(self):
        print("I'm work:",Work._name)
        print("Remuneration:",Work.__remuneration)
    @property       #将方法转换为属性
    def name(self):
        return self._name

    @name.setter
    def name(self,value):
        self._name = value
        
work1 = Work()

print("Work._name:",Work._name)
print("work1.name:",work1.name)
work1.name = "work1"
print("work1.name:",work1.name)

结果：

I'm work: work
Remuneration: 10000
Work._name: work
work1.name: work
work1.name: work1

添加setter之后拦截器有正常识别到，不会别错误识别。

四、继承

通过继承，可以继承父类的一些属性和方法，以达到代码复用的目的，大大提高开发效率。

1.继承的基本语法

class ClassName(baseclasslist):
    """类的帮助信息"""
    statement

• ClassName：类的名字
• baseclasslist：要继承的类列表，可以继承多个类，用“,”隔开，若无指定，则默认为根类object，对比C#中继承只能继承一个类，但是可以继承多个接口。
• """类的帮助信息"""：类的注释，有写注释时调用的时候会显示
• statement：类体，类的主体代码块
• 继承的类通常叫做子类或派生类，被继承的类通常叫父类或者基类
• 继承后在子类的__init__()方法中调用基类属性会报错，需要重新声明才可以正常调用，初始化函数之外，可以直接调用。

示例：

# _*_ coding:utf-8 _*_


# 定义类
class Work:
    """Work class"""
    def __init__(self):
        self.name = "Obj work"
        self.work = "work"
        print("I'm {},my work is {}.".format(self.name,self.work))
        
    def name(self):
        return self.name
    
class Teacher(Work):

    """Teacher class"""
    def __init__(self):
        self.name = "Teacher"
        self.work = "to teach student"
        print("I'm {},my work is {}".format(self.name,self.work))
        
        
work1 = Work()
teacher = Teacher()
print(teacher.name)

结果：

I'm Obj work,my work is work.
I'm Teacher,my work is to teach student
Teacher
>>> 

2.方法重写

与C#相似，子类若需要根据自己需要修改基类的方法，可以在子类直接重写该方法。

# _*_ coding:utf-8 _*_


# 定义类
class Work:
    """Work class"""
    def name(self):
        statement
    
class Teacher(Work):

    """Teacher class"""

    def name(self):
        new statement

3.子类调用父类的__init__()方法

子类实例化时并不会调用父类的__init__()方法，此时如果调用父类在__init__()中声明的参数,或者调用父类的方法中调用到__init__()会报错,需要在父类中调用父类的__init__()进行初始化。

super().__init__()

使用super()函数调用父类的函数。

示例1，为调用父类__init__()方法，直接报错：

# _*_ coding:utf-8 _*_


# 定义类
class Work:
    """Work class"""
    def __init__(self):
        self.name = "Obj work"
        self.work = "work"
        print("I'm {},my work is {}.".format(self.name,self.work))
        
    def name(self):
        return self.name
    
class Teacher(Work):

    """Teacher class"""
    def __init__(self):
        print("I'm {},my work is {}".format(self.name,self.work))
        self.name = "Teacher"
        self.work = "to teach student"
        print("I'm {},my work is {}".format(self.name,self.work))

    def name(self):
        return self.name
    
    
        
work1 = Work()
teacher = Teacher()
print(work1.name)
print(teacher.name)

结果：

I'm Obj work,my work is work.
Traceback (most recent call last):
  File "D:\Desktop\Demo.py", line 29, in 
    teacher = Teacher()
  File "D:\Desktop\Demo.py", line 19, in __init__
    print("I'm {},my work is {}".format(self.name,self.work))
AttributeError: 'Teacher' object has no attribute 'work'
>>> 

示例2，初始化时调用父类的__init__()函数：

# _*_ coding:utf-8 _*_


# 定义类
class Work:
    """Work class"""
    def __init__(self):
        self._name = "Obj work"
        self._work = "work"
        print("I'm {},my work is {}.".format(self._name,self._work))
        
    def name(self):
        return self._name
    
class Teacher(Work):

    """Teacher class"""
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.name = "Teacher"
        self.work = "to teach student"
        print("I'm {},my work is {}".format(self.name,self.work))



    def basename(self):
        return super().name()
    
    
        
work1 = Work()
teacher = Teacher()
print(work1.name())
print(teacher.name)
print(teacher.basename())

结果：

I'm Obj work,my work is work.
I'm Obj work,my work is work.
I'm Teacher,my work is to teach student
Obj work
Teacher
Obj work
>>>