面向对象编程

面向对象编程——Object Oriented Programming,简称OOP,是一种程序设计思想。
OOP把对象作为程序的基本单元,一个对象包含了数据和操作数据的函数。

在Python中,所有数据类型都可以视为对象,当然也可以自定义对象。
自定义的对象数据类型就是面向对象中的类(Class)的概念。

类和实例

面向对象最重要的概念就是类(Class)和实例(Instance)
类是抽象的模板。实例是根据类创建出来的一个个具体的“对象”,每个对象都拥有相同的方法,但各自的数据可能不同。

1.定义类

class 类名(object):
    pass

类名通常是大写开头的单词。(object),表示该类是从哪个类继承下来的,通常,如果没有合适的继承类,就使用object类,这是所有类最终都会继承的类。

创建实例是通过类名+()实现

例如:写一个学生类:

class Student(object):
# 通过定义一个特殊的__init__方法,在创建实例的时候,就把name,score等属性绑上去
  def __init__(self,name,score):
    self.name = name
    self.score = score
# 类方法
  def print_score(self):
    print('%s: %s' % (self.name,self.score))

注意到__init__方法的第一个参数永远是self,表示创建的实例本身,因此,在__init__方法内部,就可以把各种属性绑定到self,因为self就指向创建的实例本身。
有了__init__方法,在创建实例的时候,就不能传入空的参数了,必须传入与__init__方法匹配的参数,但self不需要传,Python解释器自己会把实例变量传进去:

类的运用

目前外部代码还是可以自由地修改一个实例的name、score属性

修改实例属性

如果要让内部属性不被外部访问,可以把属性的名称前加上两个下划线__,在Python中,实例的变量名如果以__开头,就变成了一个私有变量(private),只有内部可以访问,外部不能访问,所以,我们把Student类改一改:

lass Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.__name = name
        self.__score = score
    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.__name, self.__score))

改完后,对于外部代码来说,没什么变动,但是已经无法从外部访问实例变量.__name实例变量.__score

private

这样就确保了外部代码不能随意修改对象内部的状态,这样通过访问限制的保护,代码更加健壮。
如果外部代码要获取name和score,可以给Student类增加get_nameget_score的获取方法
如果又要允许外部代码修改score,可以再给Student类增加set_score方法

class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.__name = name
        self.__score = score
    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.__name, self.__score))
    def get_name(self):
        return self.__name
获取name

面向对象的三大特点

继承,多态,封装

  • 数据封装
    在上面的Student类中,每个实例就拥有各自的name和score这些数据。我们可以通过函数来访问这些数据,比如打印一个学生的成绩:
打印学生成绩

这样一来,从外部看Student类,就只需要知道,创建实例需要给出name和score,而如何打印,都是在Student类的内部定义的,这些数据和逻辑被“封装”起来了,调用很容易,但却不用知道内部实现的细节。

封装的另一个好处是可以给Student类增加新的方法
例如

增加get_grade()方法
  • 继承
    定义一个class的时候,可以从某个现有的class继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类、父类或超类(Base class、Super class)。

继承的好处是子类获得了父类的全部功能。

例如,我们可以编写一个Animal的class

class Animal(object):
    def run(self):
        print('Animal is running......')

再写一个Dog的class和Cat的class

class Dog(Animal):
           pass
class Cat(Animal):
           pass

对于Dog和Cat来说Animal就是他们的父类,对于Animal来说Dog和Cat就是他的子类。
由于Dog和Cat继承了Animal,所以也就有了父类的run()方法。

继承

当然子类也可以有自己的方法:

class Dog(Animal):
    def run(self):
        print('Dog is running......')
    def eat(self):
        print('Eating meat')
运行结果

当子类和父类都存在相同的run()方法时,子类的run()覆盖了父类的run(),在代码运行的时候,总是会调用子类的run()。

  • 多态
    多态指的是一类事物有多种形态。因而多态的概念依赖于继承
    我们从数据类型来看多态
类型判断
类型判断

这样看c不仅是Dog还是Animal
在继承关系中,如果一个实例的数据类型是某个子类,那它的数据类型也可以被看做是父类。但是反过来却不行。

类型判断

Dog可以看成Animal,但Animal不可以看成Dog。

获取对象类型

  • 判断对象类型
    type()
判断对象类型

函数type()返回它对应的Class类型

比较type类型是否相同

判断一个对象是否是函数

判断一个对象是否是函数
  • 判断class的类型(class的继承关系)
    还可以判断一个变量是否是某些类型中的一种
    isinstance()
    上面有介绍,就不再做解释
判断一个变量是否是某些类型中的一种
  • 获得一个对象的所有属性和方法
    dir()
    它返回一个包含字符串的list
获得一个str的所有方法和属性

类似__xxx__的属性和方法在Python中都是有特殊用途的
比如__len__方法返回长度

  • 获取属性
    getattr()

  • 设置属性
    setattr()

  • 查看属性是否存在
    hasattr()

属性操作

如果试图获取不存在的属性,会抛出AttributeError的错误

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