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Python 面向?qū)ο?/h1>

Python從設計之初就已經(jīng)是一門面向?qū)ο蟮恼Z言，正因為如此，在Python中創(chuàng)建一個類和對象是很容易的。本章節(jié)我們將詳細介紹Python的面向?qū)ο缶幊獭?

如果你以前沒有接觸過面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，那你可能需要先了解一些面向?qū)ο笳Z言的一些基本特征，在頭腦里頭形成一個基本的面向?qū)ο蟮母拍睿@樣有助于你更容易的學習Python的面向?qū)ο缶幊獭?

接下來我們先來簡單的了解下面向?qū)ο蟮囊恍┗咎卣鳌?

面向?qū)ο蠹夹g(shù)簡介

  • 類(Class): 用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象是類的實例。
  • 類變量：類變量在整個實例化的對象中是公用的。類變量定義在類中且在函數(shù)體之外。類變量通常不作為實例變量使用。
  • 數(shù)據(jù)成員：類變量或者實例變量, 用于處理類及其實例對象的相關(guān)的數(shù)據(jù)。
  • 方法重寫：如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求，可以對其進行改寫，這個過程叫方法的覆蓋（override），也稱為方法的重寫。
  • 局部變量：定義在方法中的變量，只作用于當前實例的類。
  • 實例變量：在類的聲明中，屬性是用變量來表示的。這種變量就稱為實例變量，是在類聲明的內(nèi)部但是在類的其他成員方法之外聲明的。
  • 繼承：即一個派生類（derived class）繼承基類（base class）的字段和方法。繼承也允許把一個派生類的對象作為一個基類對象對待。例如，有這樣一個設計：一個Dog類型的對象派生自Animal類，這是模擬"是一個（is-a）"關(guān)系（例圖，Dog是一個Animal）。
  • 實例化：創(chuàng)建一個類的實例，類的具體對象。
  • 方法：類中定義的函數(shù)。
  • 對象：通過類定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實例。對象包括兩個數(shù)據(jù)成員（類變量和實例變量）和方法。

創(chuàng)建類

使用 class 語句來創(chuàng)建一個新類，class 之后為類的名稱并以冒號結(jié)尾:

class ClassName:
   '類的幫助信息'   #類文檔字符串
   class_suite  #類體

類的幫助信息可以通過ClassName.__doc__查看。

class_suite 由類成員，方法，數(shù)據(jù)屬性組成。

實例

以下是一個簡單的 Python 類的例子:

實例

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Employee: '所有員工的基類' empCount = 0 def __init__(self, name, salary): self.name = name self.salary = salary Employee.empCount += 1 def displayCount(self): print "Total Employee %d" % Employee.empCount def displayEmployee(self): print "Name : ", self.name, ", Salary: ", self.salary

  • empCount 變量是一個類變量，它的值將在這個類的所有實例之間共享。你可以在內(nèi)部類或外部類使用 Employee.empCount 訪問。

  • 第一種方法__init__()方法是一種特殊的方法，被稱為類的構(gòu)造函數(shù)或初始化方法，當創(chuàng)建了這個類的實例時就會調(diào)用該方法

  • self 代表類的實例，self 在定義類的方法時是必須有的，雖然在調(diào)用時不必傳入相應的參數(shù)。

self代表類的實例，而非類

類的方法與普通的函數(shù)只有一個特別的區(qū)別——它們必須有一個額外的第一個參數(shù)名稱, 按照慣例它的名稱是 self。

class Test: def prt(self): print(self) print(self.__class__) t = Test() t.prt()

以上實例執(zhí)行結(jié)果為：

<__main__.Test instance at 0x10d066878>
__main__.Test

從執(zhí)行結(jié)果可以很明顯的看出，self 代表的是類的實例，代表當前對象的地址，而 self.__class__ 則指向類。

self 不是 python 關(guān)鍵字，我們把他換成 json 也是可以正常執(zhí)行的:

實例

class Test: def prt(json): print(json) print(json.__class__) t = Test() t.prt()

以上實例執(zhí)行結(jié)果為：

<__main__.Test instance at 0x10d066878>
__main__.Test

創(chuàng)建實例對象

實例化類其他編程語言中一般用關(guān)鍵字 new，但是在 Python 中并沒有這個關(guān)鍵字，類的實例化類似函數(shù)調(diào)用方式。

以下使用類的名稱 Employee 來實例化，并通過 __init__ 方法接收參數(shù)。

"創(chuàng)建 Employee 類的第一個對象"
emp1 = Employee("Zara", 2000)
"創(chuàng)建 Employee 類的第二個對象"
emp2 = Employee("Manni", 5000)

訪問屬性

您可以使用點號 . 來訪問對象的屬性。使用如下類的名稱訪問類變量:

emp1.displayEmployee()
emp2.displayEmployee()
print "Total Employee %d" % Employee.empCount

完整實例：

實例

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Employee: '所有員工的基類' empCount = 0 def __init__(self, name, salary): self.name = name self.salary = salary Employee.empCount += 1 def displayCount(self): print "Total Employee %d" % Employee.empCount def displayEmployee(self): print "Name : ", self.name, ", Salary: ", self.salary "創(chuàng)建 Employee 類的第一個對象" emp1 = Employee("Zara", 2000) "創(chuàng)建 Employee 類的第二個對象" emp2 = Employee("Manni", 5000) emp1.displayEmployee() emp2.displayEmployee() print "Total Employee %d" % Employee.empCount

執(zhí)行以上代碼輸出結(jié)果如下：

Name :  Zara ,Salary:  2000
Name :  Manni ,Salary:  5000
Total Employee 2

你可以添加，刪除，修改類的屬性，如下所示：

emp1.age = 7  # 添加一個 'age' 屬性
emp1.age = 8  # 修改 'age' 屬性
del emp1.age  # 刪除 'age' 屬性

你也可以使用以下函數(shù)的方式來訪問屬性：

  • getattr(obj, name[, default]) : 訪問對象的屬性。
  • hasattr(obj,name) : 檢查是否存在一個屬性。
  • setattr(obj,name,value) : 設置一個屬性。如果屬性不存在，會創(chuàng)建一個新屬性。
  • delattr(obj, name) : 刪除屬性。
hasattr(emp1, 'age') # 如果存在 'age' 屬性返回 True。 getattr(emp1, 'age') # 返回 'age' 屬性的值 setattr(emp1, 'age', 8) # 添加屬性 'age' 值為 8 delattr(emp1, 'age') # 刪除屬性 'age'

Python內(nèi)置類屬性

  • __dict__ : 類的屬性（包含一個字典，由類的數(shù)據(jù)屬性組成）
  • __doc__ :類的文檔字符串
  • __name__: 類名
  • __module__: 類定義所在的模塊（類的全名是'__main__.className'，如果類位于一個導入模塊mymod中，那么className.__module__ 等于 mymod）
  • __bases__ : 類的所有父類構(gòu)成元素（包含了一個由所有父類組成的元組）

Python內(nèi)置類屬性調(diào)用實例如下：

實例

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Employee: '所有員工的基類' empCount = 0 def __init__(self, name, salary): self.name = name self.salary = salary Employee.empCount += 1 def displayCount(self): print "Total Employee %d" % Employee.empCount def displayEmployee(self): print "Name : ", self.name, ", Salary: ", self.salary print "Employee.__doc__:", Employee.__doc__ print "Employee.__name__:", Employee.__name__ print "Employee.__module__:", Employee.__module__ print "Employee.__bases__:", Employee.__bases__ print "Employee.__dict__:", Employee.__dict__

執(zhí)行以上代碼輸出結(jié)果如下：

Employee.__doc__: 所有員工的基類
Employee.__name__: Employee
Employee.__module__: __main__
Employee.__bases__: ()
Employee.__dict__: {'__module__': '__main__', 'displayCount': <function displayCount at 0x10a939c80>, 'empCount': 0, 'displayEmployee': <function displayEmployee at 0x10a93caa0>, '__doc__': 'xe6x89x80xe6x9cx89xe5x91x98xe5xb7xa5xe7x9ax84xe5x9fxbaxe7xb1xbb', '__init__': <function __init__ at 0x10a939578>}

python對象銷毀(垃圾回收)

Python 使用了引用計數(shù)這一簡單技術(shù)來跟蹤和回收垃圾。

在 Python 內(nèi)部記錄著所有使用中的對象各有多少引用。

一個內(nèi)部跟蹤變量，稱為一個引用計數(shù)器。

當對象被創(chuàng)建時， 就創(chuàng)建了一個引用計數(shù)， 當這個對象不再需要時， 也就是說， 這個對象的引用計數(shù)變?yōu)? 時， 它被垃圾回收。但是回收不是"立即"的， 由解釋器在適當?shù)臅r機，將垃圾對象占用的內(nèi)存空間回收。

a = 40      # 創(chuàng)建對象  <40>
b = a       # 增加引用， <40> 的計數(shù)
c = [b]     # 增加引用.  <40> 的計數(shù)

del a       # 減少引用 <40> 的計數(shù)
b = 100     # 減少引用 <40> 的計數(shù)
c[0] = -1   # 減少引用 <40> 的計數(shù)

垃圾回收機制不僅針對引用計數(shù)為0的對象，同樣也可以處理循環(huán)引用的情況。循環(huán)引用指的是，兩個對象相互引用，但是沒有其他變量引用他們。這種情況下，僅使用引用計數(shù)是不夠的。Python 的垃圾收集器實際上是一個引用計數(shù)器和一個循環(huán)垃圾收集器。作為引用計數(shù)的補充， 垃圾收集器也會留心被分配的總量很大（及未通過引用計數(shù)銷毀的那些）的對象。 在這種情況下， 解釋器會暫停下來， 試圖清理所有未引用的循環(huán)。

實例

析構(gòu)函數(shù) __del__ ，__del__在對象銷毀的時候被調(diào)用，當對象不再被使用時，__del__方法運行：

實例

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Point: def __init__( self, x=0, y=0): self.x = x self.y = y def __del__(self): class_name = self.__class__.__name__ print class_name, "銷毀" pt1 = Point() pt2 = pt1 pt3 = pt1 print id(pt1), id(pt2), id(pt3) # 打印對象的id del pt1 del pt2 del pt3

以上實例運行結(jié)果如下：

3083401324 3083401324 3083401324
Point 銷毀

注意：通常你需要在單獨的文件中定義一個類，

類的繼承

面向?qū)ο蟮木幊處淼闹饕锰幹皇谴a的重用，實現(xiàn)這種重用的方法之一是通過繼承機制。

通過繼承創(chuàng)建的新類稱為子類或派生類，被繼承的類稱為基類、父類或超類。

繼承語法 

class 派生類名(基類名)
    ...

在python中繼承中的一些特點：

  • 1、如果在子類中需要父類的構(gòu)造方法就需要顯式的調(diào)用父類的構(gòu)造方法，或者不重寫父類的構(gòu)造方法。詳細說明可查看： python 子類繼承父類構(gòu)造函數(shù)說明。
  • 2、在調(diào)用基類的方法時，需要加上基類的類名前綴，且需要帶上 self 參數(shù)變量。區(qū)別在于類中調(diào)用普通函數(shù)時并不需要帶上 self 參數(shù)
  • 3、Python 總是首先查找對應類型的方法，如果它不能在派生類中找到對應的方法，它才開始到基類中逐個查找。（先在本類中查找調(diào)用的方法，找不到才去基類中找）。

如果在繼承元組中列了一個以上的類，那么它就被稱作"多重繼承" 。

語法：

派生類的聲明，與他們的父類類似，繼承的基類列表跟在類名之后，如下所示：

class SubClassName (ParentClass1[, ParentClass2, ...]):
    ...

實例

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Parent: # 定義父類 parentAttr = 100 def __init__(self): print "調(diào)用父類構(gòu)造函數(shù)" def parentMethod(self): print '調(diào)用父類方法' def setAttr(self, attr): Parent.parentAttr = attr def getAttr(self): print "父類屬性 :", Parent.parentAttr class Child(Parent): # 定義子類 def __init__(self): print "調(diào)用子類構(gòu)造方法" def childMethod(self): print '調(diào)用子類方法' c = Child() # 實例化子類 c.childMethod() # 調(diào)用子類的方法 c.parentMethod() # 調(diào)用父類方法 c.setAttr(200) # 再次調(diào)用父類的方法 - 設置屬性值 c.getAttr() # 再次調(diào)用父類的方法 - 獲取屬性值

以上代碼執(zhí)行結(jié)果如下：

調(diào)用子類構(gòu)造方法
調(diào)用子類方法
調(diào)用父類方法
父類屬性 : 200

你可以繼承多個類

class A:        # 定義類 A
.....

class B:         # 定義類 B
.....

class C(A, B):   # 繼承類 A 和 B
.....

你可以使用issubclass()或者isinstance()方法來檢測。

  • issubclass() - 布爾函數(shù)判斷一個類是另一個類的子類或者子孫類，語法：issubclass(sub,sup)
  • isinstance(obj, Class) 布爾函數(shù)如果obj是Class類的實例對象或者是一個Class子類的實例對象則返回true。

方法重寫

如果你的父類方法的功能不能滿足你的需求，你可以在子類重寫你父類的方法：

實例：

實例

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Parent: # 定義父類 def myMethod(self): print '調(diào)用父類方法' class Child(Parent): # 定義子類 def myMethod(self): print '調(diào)用子類方法' c = Child() # 子類實例 c.myMethod() # 子類調(diào)用重寫方法

執(zhí)行以上代碼輸出結(jié)果如下：

調(diào)用子類方法

基礎重載方法

下表列出了一些通用的功能，你可以在自己的類重寫：

序號方法, 描述 & 簡單的調(diào)用
1__init__ ( self [,args...] )
構(gòu)造函數(shù)
簡單的調(diào)用方法: obj = className(args)
2__del__( self )
析構(gòu)方法, 刪除一個對象
簡單的調(diào)用方法 : del obj
3__repr__( self )
轉(zhuǎn)化為供解釋器讀取的形式
簡單的調(diào)用方法 : repr(obj)
4__str__( self )
用于將值轉(zhuǎn)化為適于人閱讀的形式
簡單的調(diào)用方法 : str(obj)
5__cmp__ ( self, x )
對象比較
簡單的調(diào)用方法 : cmp(obj, x)

運算符重載

Python同樣支持運算符重載，實例如下：

實例

#!/usr/bin/python class Vector: def __init__(self, a, b): self.a = a self.b = b def __str__(self): return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b) def __add__(self,other): return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b) v1 = Vector(2,10) v2 = Vector(5,-2) print v1 + v2

以上代碼執(zhí)行結(jié)果如下所示:

Vector(7,8)

類屬性與方法

類的私有屬性

__private_attrs：兩個下劃線開頭，聲明該屬性為私有，不能在類的外部被使用或直接訪問。在類內(nèi)部的方法中使用時 self.__private_attrs。

類的方法

在類的內(nèi)部，使用 def 關(guān)鍵字可以為類定義一個方法，與一般函數(shù)定義不同，類方法必須包含參數(shù) self,且為第一個參數(shù)

類的私有方法

__private_method：兩個下劃線開頭，聲明該方法為私有方法，不能在類的外部調(diào)用。在類的內(nèi)部調(diào)用 self.__private_methods

實例

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class JustCounter: __secretCount = 0 # 私有變量 publicCount = 0 # 公開變量 def count(self): self.__secretCount += 1 self.publicCount += 1 print self.__secretCount counter = JustCounter() counter.count() counter.count() print counter.publicCount print counter.__secretCount # 報錯，實例不能訪問私有變量

Python 通過改變名稱來包含類名:

1
2
2
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 17, in <module>
    print counter.__secretCount  # 報錯，實例不能訪問私有變量
AttributeError: JustCounter instance has no attribute '__secretCount'

Python不允許實例化的類訪問私有數(shù)據(jù)，但你可以使用 object._className__attrName（ 對象名._類名__私有屬性名 ）訪問屬性，參考以下實例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

class Runoob:
    __site = ""

json = Runoob()
print json._Runoob__site

執(zhí)行以上代碼，執(zhí)行結(jié)果如下：

單下劃線、雙下劃線、頭尾雙下劃線說明：
  • 

    __foo__: 定義的是特殊方法，一般是系統(tǒng)定義名字 ，類似 __init__() 之類的。
  • 


    _foo: 以單下劃線開頭的表示的是 protected 類型的變量，即保護類型只能允許其本身與子類進行訪問，不能用于 from module import *
    

  • 

    __foo: 雙下劃線的表示的是私有類型(private)的變量, 只能是允許這個類本身進行訪問了。
    


                                

                            

                            
                            
                            

                                
                            

                            
                            
                            

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