Python 是一种面向对象的编程语言。在面向对象编程中,你编写表示现实世界中的事务和情景的类,并基于这些类来创建对象。
编写类时,你定义的一大类对象都有的通用行为。基于类创建对象时,每个对象都自动具备这种通用行为,然后可根据需要赋予每个对象独特的个性。
根据类来创建对象被称为实例化,这让你能够使用类的实例。
在这一讲中,你将学习:如何编写类;
如何使用属性在类中存储信息,以及如何编写方法,以让类具备所需的行为;
如何编写方法__init__() ,以便根据类创建包含所需属性的 实例。
如何修改实例的属性——包括直接修改以及通过方法进行修改。
使用继承可简化相关类的创建工作;将一个类的实例用作另一个类的属性可让类更简洁。
通过将类存储在模块中,并在需要使用这些类的文件中导入它们,可让项目组织有序。
Python标准库,并见识了一个使用模块collections 中 的OrderedDict 类的示例。
编写类时应遵循的Python约定。
8.1创建和使用类
使用类可以模拟任何东西。
下面我们根据一个例子来更好的理解类:摘自《Python编程:从入门到实践》
8.1.2 创建Dog类
对于大多数狗,他们都有名字和年龄,它们还会蹲下和打滚。我们来创建一个Dog类包含他们。这个类让Python创建表示小狗的对象(实例)。
蹲下(sit())打滚(roll_over())
class Dog():
"""一次模拟小狗的简单尝试"""
def _init_(self, name, age):
"""初始化属性name和age"""
self.name = name
self.age = age
def sit(self):
"""模拟小狗被命令时蹲下"""
print(self.name.title() + " is now sitting.")
def roll_over(self):
"""模拟小狗被命令时打滚"""
print(self.name.title() + " rolled over")
第一行代码,定义了一个名为Dog的类。
记住在Python中,首字母大写的名称指的是类。
类中的函数称为方法,方法__init__()是一个特殊的方法,每当你根据Dog类来创建实例时,会自动运行它。
在这个方法名称中,开头和末尾各有两个下划线,这是为了避免Python默认方法与普通方法发生冲突。
方法__init__()包含三个形参:self, name,age。其中self必不可少,还必须位于其他形参前面。
为什么必须包含形参self呢?
因为Python调用方法__init__()来创建实例时,将自动传入实参self。
每个与类相关联的方法调用都自动传递实参self,它是一个指向实例本身的引用,让实例能够访问类中属性和方法。
每次我们根据Dog类创建实例时,都只需给后面两个形参提供值,self会自动传递。
self.name = name和self.age = age都有前缀self。以self为前缀的变量都可供类中的所有方法使用,我们还可以通过类的任何实例来访问这些变量。
self.name = name获取存储在形参name中的值,并将其存储在变量name中,然后该变量被关联到当前创建的实例。self.age = age 与此类似。向这样可通过实例访问的变量称为属性。
方法sit()和roll_over()不需要额外的信息,因此只有一个形参self。当前这两个方法都只是简单的打印一条消息。
注意:在Python2.7中创建类时,在括号类包含单词object
class Dog(object):
8.1.2根据类创建实例
接下来我们创建一个表示小狗的实例
class Dog():
"""一次模拟小狗的简单尝试"""
def _init_(self, name, age):
"""初始化属性name和age"""
self.name = name
self.age = age
def sit(self):
"""模拟小狗被命令时蹲下"""
print(self.name.title() + " is now sitting.")
def roll_over(self):
"""模拟小狗被命令时打滚"""
print(self.name.title() + " rolled over")
my_dog = Dog('whilie', 6)
print("My dog's name is " + my_dog.name.title() + ".")
print("My dog is " + str(my_dog.age) + " years old.")
我们根据类创建了一个名为whillie 年龄位6的小狗实例。Python调用方法__init__(),并接受我们传递的实参,返回一个表示小狗的实例,并将其存储在变量my_dog中。
其中代码:my_dog.name 是句点表示法,以此来访问属性。
输出
My dog's name is Willie.
My dog is 6 years old.
如何访问类中的其他方法呢 ?
和访问属性的方法类似——句点表示法
my_dog.sit()
my_dog.roll_over()
输出
Willie is now sitting.
Willie rolled over!
如果需要创建多个实例,多次调用类即可。
8.2 使用类和实例
类编写好后,就要学习如何使用类了。其中很重要的一个任务是学习如何修改实例的属性。
8.2.1 给属性指定默认值
类中的每个属性都必须有初始值,哪怕这个值是0或空字符串。如果你给属性指定了默认值,定义类是就无需包含为他提供初值的形参。
class Dog():
"""一次模拟小狗的简单尝试"""
def _init_(self, name):
"""初始化属性name和age"""
self.name = name
self.age = 6
def sit(self):
"""模拟小狗被命令时蹲下"""
print(self.name.title() + " is now sitting.")
def roll_over(self):
"""模拟小狗被命令时打滚"""
print(self.name.title() + " rolled over")
8.2.2 修改属性的值
直接修改——通过实例访问它,然后修改
my_dog.age = 10
通过方法修改——编写一个方法来修改属性
class Dog():
"""一次模拟小狗的简单尝试"""
def _init_(self, name):
"""初始化属性name和age"""
self.name = name
self.age = 6
def sit(self):
"""模拟小狗被命令时蹲下"""
print(self.name.title() + " is now sitting.")
def roll_over(self):
"""模拟小狗被命令时打滚"""
print(self.name.title() + " rolled over")
def update_age(self, num)
self.age = num
my_dog.update_age(10)
my_dog.update_age(10) 这里调用方法,并传递给形参num一个值,将num的值赋给属性age。
8.3 继承
编写类时,并非要从空白开始。
当你编写的类是另一个现成类的特殊版本,可使用继承
一个类继承另一个类时,他将自动获得另一个类的所有属性和方法;原有的类称为父类,而新类称为子类。子类继承了父类的所有属性和方法,同时还可以定义自己的属性和方法。
8.3.1 子类的方法__init__
创建子类的实例时,需要先给其父类的所有属性赋值。
class Dog():
"""一次模拟小狗的简单尝试"""
def _init_(self, name, age):
"""初始化属性name和age"""
self.name = name
self.age = age
def sit(self):
"""模拟小狗被命令时蹲下"""
print(self.name.title() + " is now sitting.")
def roll_over(self):
"""模拟小狗被命令时打滚"""
print(self.name.title() + " rolled over")
class Dog_2(Dog):
"""另一个特殊的Dog类"""
def __init__(self, name, age)
"""初始化父类的属性"""
super().__init__(name, age)
my_dog_2 = Dog_2('wodfg', 7)
my_dog_2.sit()
my_dog_2.roll_over()
定义子类时,必须在括号内指定父类的名称。
方法super()是一个特殊函数,帮助Python将父类和子类关联起来。这行代码让Python调用父类的方法__init__(),让子类包含父类所有的属性。父类也称其为超类,名称super由此而来。
在Python2.7中继承语法稍有不同,函数super需要两个形参:子类名和对象self
class Dog_2(Dog):
"""另一个特殊的Dog类"""
def __init__(self, name, age)
"""初始化父类的属性"""
super(Dog_2, self).__init__(name, age)
我们创建好子类之后可以给子类定义属性和方法。
如果父类中的某个方法并不符合你的预期,你可对其进行重写:在子类中定义一个方法,方法名与父类的相同。这样Python只会使用子类中的方法。
如果发现自己的类代码太长,不便于阅读,可以将一部分作为一个独立的类提取出来。
8.4 导入类
当你不断给类添加功能,代码变长。为了让代码更简洁,你可以将类存储在模块中,然后再主程序中导入所需的模块。
我们将Dog类存储在一个名为dog.py的模块中
导入单个类
from dog import Dog
我们也可以在一个模块中存储多个类,需要哪个就导入哪个。
form dog import Dog, Dog_2
导入整个模块
import dog
导入模块中所有类
from module_name import *
不推荐使用这种导入方式,首先,这种方式没有明确指出你使用了模块中的那些类。
如果你不小心导入一个与程序文件中其他东西同名的类,将引发难以诊断的错误。
需要从一个模块中导入很多类时,最好导入整个模块,并使用module_name.calss_name语法来访问类。
这样做,虽然文件开头并没有列出用到的所有类,但你清楚的直到在程序的哪些地方使用了导入的模块,还避免了导入模块中的每个类可能引发的名称冲突。
在一个模块中导入另一个模块
有时候需要将类分散到多个模块中,以免模块太大,或者在同一个模块中存储不相关的类。
将类存储在不同模块中时,你可能会发现一个模块中的类依赖于另一个模块中的类。
在这种情况下,可在前一个模块中导入必要的类。
8.5 Python标准库
Python标准库是一组模块,安装的Python都包含它
可使用标准库中任何函数和类,为此只需在程序开头包含一条简单的import语句。
下面来看模块collections中的一个类——OrderedDict。
字典让你能够将信息关联起来,但它们不记录你添加键-值对的顺序。
要创建字典并记录其中的键值对添加顺序,可使用模块collections中的OrderedDict类。
OrderedDict实例的行为几乎与字典相同,区别只在于记录键值对的添加顺序。
from collections import OrderedDict
favourite_languages = OrderedDict()
favourite_languages['jen'] = 'Python'
favourite_languages['sarah'] = 'c'
favourite_languages['edward'] = 'ruby'
favourite_languages['phil'] = 'pyython'
for name, language in favourite_languages.items():
print(name.title() + "'s favourite language is " + language.title() + ".")首先从模块collections中导入了OrderedDict类。
然后创建了一个实例,并将其存储到favourite_languages中。
这里并没有使用花括号,而是调用OrderedDict()来创建一个空的有序字典,并将其存储在favourite_languages中。
加下来我们以每次一对的方式添加(名字-语言)对。
8.6 类编码风格
你必须熟悉有些与类相关的编码风格问题,在你编写的程序较复杂时尤其如此。类名应采用驼峰命名法,即将类名中的每个单词的首字母都大写,而不使用下划线。
实例名和模块名都采用小写格式,并在单词之间加上下划线。
对于每个类,都应紧跟在类定义后面包含一个文档字符串。
这种文档字符串简要地描述类的功能,并遵循编写函数的文档字符串时采用的格式约定。
每个模块也都应包含一个文档字符串,对其中的类可用于做什么进行描述。
可使用空行来组织代码,但不要滥用。
在类中,可使用一个空行来分隔方法;而在模块中,可使用两个空行来分隔类。
需要同时导入标准库中的模块和你编写的模块时,先编写导入标准库模块的import 语句,
再添加一个空行,然后编写导入你自己编写的模块的import语句。
在包含多 条import 语句的程序中,这种做法让人更容易明白程序使用的各个模块都来自何方。
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