类（class）和实例(instance)

举例：以student类为例

1.在Python中，定义类是通过class关键字来定义的，class后面紧跟的是类名，即Student类，类名通常是大写字母开头，后面是（object），表明该类是从哪个类继承下来的。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。

2.定义好了Student类，就可以根据Student类来创建出Student的实例，创建实例是通过类名+（）实现的：

说明：变量bart指向的就是一个Student的实例，后面的

是内存地址，每个object的地址都是不一样的，而Student本身则是一个类

可以自由的给一个实例变量绑定属性，比如，给实例bart绑定一个name属性：

由于类可以起到模板的作用，所以在创建实例的时候，把一些我们认为必须绑定的属性强制填写进去，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：

说明：__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__int__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，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，

和普通函数相比，在类中定义的函数只有一点不同，就是第一个参数永远是实例变量self，并且，在调用时，不用传递该参数，除此之外，类的方法与普通函数没有射门区别，所以仍然可以使用默认参数，可变参数，关键字参数和命名关键字参数。

数据封装及访问限制

生活化的封装：我们在使用电视机时，不用知道电视机里的具体细节，只需要再用的时候，按下遥控器就可以了，这是功能的封装。

在使用支付宝时，不用知道支付宝的接口以及后台出路数据的能力，只需要扫码就可以了，这是方法的封装。

封装的意义：

封装不是单纯意义上的隐藏

封装数据的主要原因是保护隐私

封装方法的主要原因是隔离复杂度

在编程里，对外提供接口，表示这个接口的函数，通常称为接口函数。

封装分为两个层面：

第一层面：创建类和对象时，分别创建两者的名称空间，只能通过类名加“.”或obj.的方式访问里面的名字

第二层面：类中把某些属性和方法隐藏起来，或定义为私有，只在类的内部使用，在类的外部无法访问，或者留下少量的接口（函数）访问。

在python中，使用双下划线的方式实现隐藏属性（设置为私有属性）

举例

用定义的创建一个老师t1和一个学生s1

分别调用老师和学生的姓名和年龄等特征：

返回以下信息

调用老师的教书技能和学生的学习技能

返回信息如下

把这两类的一些属性隐藏下，

在次创建老师和学生实例

调用老师和学生特征：

然后返回时出错了

在调用老师和学生的技能

返回如上，还是能正常返回的。

如何用外部代码获取隐藏信息

可以给Student类增加get_name和get_age或get_course

外部修改代码再给Student类增加set_age方法，可以对参数检查，避免传入无效的参数。

注意：

1.在Python中变量名类似__xxx__的，也就是使用这种方法以双下划线开头，并且以双下划綫结尾的，是特殊变量，特殊变量是可以直接访问的，不是private变量，所以不能用__name__、__age__这样的变量。

2.以一个下划线开头的实例变量名，比如_name，这样的实例变量外部是可以直接访问的，但是我们会默认为是私有变量，不随便访问。

3.双划线开头的实例变量可以通过以下方式访问。但不建议这么干，因为不同版本python解释器可能会把__age改成不同的变量名

先看看t1,s1的名称空间

从返回来看，名称空间名字变了。那我们来访问名称空间的key 

从返回来看，我们可以通过‘_类名__属性’的方式来访问其内部属性值

和静态语言不同，Python允许对实例变量绑定任何数据，也就是说，对于两个实例变量，虽然他们都是同一类的不同实例，但拥有的变量名称都可能不同。

继承和多态

继承

在OOP程序设计时，当我们定义一个class的时候，可以从现有的class继承，新的class称为子类，而被继承的class称为基类、父类或超类（Base class、Super class）

举例：我们已经编写了一个名为Father的class，有一个walk（）方法可以直接打印：

当我们需要编写Bigson和Twoson类时，就可以直接从Father类继承：

对于Bigson来说，Father就是父类，对于Father来说，Bigson是它的子类。

继承的优点就是子类可以获得父类的全部功能，

由于Father实现了walk()方法，因此Bigson和Twoson作为它的父类也获得了这种方法

运行结果如下：

第二个好处就是修改下代码就可以实现有自己特点的walk()方法。

再次运行

运行结果就有自己的特点了。

多态

当子类和父类都存在walk()的方法时，子类的walk()会覆盖父类的walk（），在代码运行的时候，总是会调用子类的walk()。

这样，就得出了继承的另一个好处：多态

我们在定义class的时候，其实可以理解为我们定义了一个数据类型。

判断一个变量是否是某个类型可以用isinstance（）判断：

但是可以试试

返回结果来看，c不只是Bigson还是Father。

可以理解，因为Bigson是从Father继承下来的，所以是Bigson必定也是Father,但反过来就不行了。

多态的第二个优点就是

一个接受父类赋值的函数，可以接受子类的赋值，并且不用做修改就可直接执行。

对于我们赋值的变量，我们只知道它是父类类型，无需确切知道它的子类型，都可以调用相同的方法，而具体调用的某种方法作用在父类或哪个子类上，由运行的该对象的确切类型决定，这就是多态的威力：调用方只管调用，不管细节，当新增一种子类时，只要确保方法编写正确，不用管原来的代码是如何调用的，这就是著名的“开闭”原则：

对扩展开放：允许新增子类

对修改封闭：不需要父类就可执行的函数

继承可以一级一级传下去，任何类都可追溯到根类object。

静态语言 vs 动态语言

对于静态语言（e.g JAVA）来说，如果传入Father类型，则传入的对象必须是Father类型或它的子类，否则，将无法调用walk()方法

对于Python这样的动态语言来说，则不一定需要传入Father类型，我们只需要传入的对象有一个walk（）方法就可以了。

这就是动态语言的“鸭子类型”，它并不需要严格的继承体系，一个对象只要看起来“看起来像鸭子，走起路来像鸭子”，那它就可以被看做鸭子。

Python的“file-like object”就是一种鸭子类型，对真正的文件对象，它有一个read()方法，返回内容，但是，许多对象，只要有read()方法都被看做是“file-like object”，你不一定要传入真正的文件对象，完全可以传入任何实现了read()方法的对象。