Python3面向对象

Python3 面向对象

Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言，正因为如此，在Python中创建一个类和对象是很容易的。本章节我们将详细介绍Python的面向对象编程。

如果你以前没有接触过面向对象的编程语言，那你可能需要先了解一些面向对象语言的一些基本特征，在头脑里头形成一个基本的面向对象的概念，这样有助于你更容易的学习Python的面向对象编程。

接下来我们先来简单的了解下面向对象的一些基本特征。

面向对象技术简介

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，实例变量就是一个用 self 修饰的变量。
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。

和其它编程语言相比，Python 在尽可能不增加新的语法和语义的情况下加入了类机制。

Python中的类提供了面向对象编程的所有基本功能：类的继承机制允许多个基类，派生类可以覆盖基类中的任何方法，方法中可以调用基类中的同名方法。

对象可以包含任意数量和类型的数据。

类定义

语法格式如下：

class

ClassName
: <
statement
-
1
> . . . <
statement
-
N
>

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。

类对象

类对象支持两种操作：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。

类对象创建后，类命名空间中所有的命名都是有效属性名。所以如果类定义是这样:

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3

class

MyClass
:
"""
一个简单的类实例
"""

i
=
12345

def

f
(
self
)
:
return

'
hello world
'

# 实例化类

x
=
MyClass
(
)

# 访问类的属性和方法

print
(
"
MyClass 类的属性 i 为：
"
,
x
.
i
)

print
(
"
MyClass 类的方法 f 输出为：
"
,
x
.
f
(
)
)

以上创建了一个新的类实例并将该对象赋给局部变量 x，x 为空的对象。

执行以上程序输出结果为：

MyClass 类的属性 i 为： 12345
MyClass 类的方法 f 输出为： 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
.
data
=
[
]

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 MyClass，对应的 __init__() 方法就会被调用:

x = MyClass()

当然， __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:

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3

class

Complex
:
def

__init__
(
self
,
realpart
,
imagpart
)
:
self
.
r
=
realpart

self
.
i
=
imagpart

x
=
Complex
(
3.0
, -
4.5
)

print
(
x
.
r
,
x
.
i
)

# 输出结果：3.0 -4.5

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

Test
:
def

prt
(
self
)
:
print
(
self
)

print
(
self
.
__class__
)

t
=
Test
(
)

t
.
prt
(
)

以上实例执行结果为：

<__main__.Test instance at 0x100771878>
__main__.Test

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 runoob 也是可以正常执行的:

class

Test
:
def

prt
(
runoob
)
:
print
(
runoob
)

print
(
runoob
.
__class__
)

t
=
Test
(
)

t
.
prt
(
)

以上实例执行结果为：

<__main__.Test instance at 0x100771878>
__main__.Test

类的方法

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，类方法必须包含参数 self, 且为第一个参数，self 代表的是类的实例。

实例(Python 3.0+)

执行以上程序输出结果为：

runoob 说: 我 10 岁。

继承

Python 同样支持类的继承，如果一种语言不支持继承，类就没有什么意义。派生类的定义如下所示:

class

DerivedClassName
(
BaseClassName
)
: <
statement
-
1
> . . . <
statement
-
N
>

子类（派生类 DerivedClassName）会继承父类（基类 BaseClassName）的属性和方法。

BaseClassName（实例中的基类名）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):

实例(Python 3.0+)

执行以上程序输出结果为：

ken 说: 我 10 岁了，我在读 3 年级

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
)
: <
statement
-
1
> . . . <
statement
-
N
>

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。

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3

#类定义

class

people
:
#定义基本属性

name
=
'
'

age
=
0

#定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问

__weight
=
0

#定义构造方法

def

__init__
(
self
,
n
,
a
,
w
)
:
self
.
name
=
n

self
.
age
=
a

self
.
__weight
=
w

def

speak
(
self
)
:
print
(
"
%s 说: 我 %d 岁。
"
%
(
self
.
name
,
self
.
age
)
)

#单继承示例

class

student
(
people
)
:
grade
=
'
'

def

__init__
(
self
,
n
,
a
,
w
,
g
)
:
#调用父类的构函

people
.
__init__
(
self
,
n
,
a
,
w
)

self
.
grade
=
g

#覆写父类的方法

def

speak
(
self
)
:
print
(
"
%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级
"
%
(
self
.
name
,
self
.
age
,
self
.
grade
)
)

#另一个类，多继承之前的准备

class

speaker
(
)
:
topic
=
'
'

name
=
'
'

def

__init__
(
self
,
n
,
t
)
:
self
.
name
=
n

self
.
topic
=
t

def

speak
(
self
)
:
print
(
"
我叫 %s，我是一个演说家，我演讲的主题是 %s
"
%
(
self
.
name
,
self
.
topic
)
)

#多继承

class

sample
(
speaker
,
student
)
:
a
=
'
'

def

__init__
(
self
,
n
,
a
,
w
,
g
,
t
)
:
student
.
__init__
(
self
,
n
,
a
,
w
,
g
)

speaker
.
__init__
(
self
,
n
,
t
)

test
=
sample
(
"
Tim
"
,
25
,
80
,
4
,
"
Python
"
)

test
.
speak
(
)

#方法名同，默认调用的是在括号中参数位置排前父类的方法

执行以上程序输出结果为：

我叫 Tim，我是一个演说家，我演讲的主题是 Python

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：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3

class

Parent
:
# 定义父类

def

myMethod
(
self
)
:
print

(
'
调用父类方法
'
)

class

Child
(
Parent
)
:
# 定义子类

def

myMethod
(
self
)
:
print

(
'
调用子类方法
'
)

c
=
Child
(
)

# 子类实例

c
.
myMethod
(
)

# 子类调用重写方法

super
(
Child
,
c
)
.
myMethod
(
)

#用子类对象调用父类已被覆盖的方法

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：

调用子类方法
调用父类方法

更多文档：

类属性与方法

类的私有属性

__private_attrs：两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类的外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrs。

类的方法

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，类方法必须包含参数 self，且为第一个参数，self 代表的是类的实例。

self 的名字并不是规定死的，也可以使用 this，但是最好还是按照约定使用 self。

类的私有方法

__private_method：两个下划线开头，声明该方法为私有方法，只能在类的内部调用，不能在类的外部调用。self.__private_methods。

实例

类的私有属性实例如下：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3

class

JustCounter
:
__secretCount
=
0

# 私有变量

publicCount
=
0

# 公开变量

def

count
(
self
)
:
self
.
__secretCount
+=
1

self
.
publicCount
+=
1

print

(
self
.
__secretCount
)

counter
=
JustCounter
(
)

counter
.
count
(
)

counter
.
count
(
)

print

(
counter
.
publicCount
)

print

(
counter
.
__secretCount
)

# 报错，实例不能访问私有变量

执行以上程序输出结果为：

1
2
2
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 16, in 
    print (counter.__secretCount)  # 报错，实例不能访问私有变量
AttributeError: 'JustCounter' object has no attribute '__secretCount'

类的私有方法实例如下：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3

class

Site
:
def

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

# public

self
.
__url
=
url

# private

def

who
(
self
)
:
print
(
'
name :
'
,
self
.
name
)

print
(
'
url :
'
,
self
.
__url
)

def

__foo
(
self
)
:
# 私有方法

print
(
'
这是私有方法
'
)

def

foo
(
self
)
:
# 公共方法

print
(
'
这是公共方法
'
)

self
.
__foo
(
)

x
=
Site
(
'
菜鸟教程
'
,
'
www.runoob.com
'
)

x
.
who
(
)

# 正常输出

x
.
foo
(
)

# 正常输出

x
.
__foo
(
)

# 报错

以上实例执行结果：

类的专有方法：

__init__ : 构造函数，在生成对象时调用
__del__ : 析构函数，释放对象时使用
__repr__ : 打印，转换
__setitem__ : 按照索引赋值
__getitem__: 按照索引获取值
__len__: 获得长度
__cmp__: 比较运算
__call__: 函数调用
__add__: 加运算
__sub__: 减运算
__mul__: 乘运算
__truediv__: 除运算
__mod__: 求余运算
__pow__: 乘方

运算符重载

Python同样支持运算符重载，我们可以对类的专有方法进行重载，实例如下：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3

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
)

以上代码执行结果如下所示:

Vector(7,8)

网站题目：Python3面向对象
文章起源：http://www.mswzjz.cn/qtweb/news46/321696.html

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