python作为一种解释性语言,其主要的编程方式就是面向对象,而且python的框架django也是主要面向对象的编程。
类(class)和对象(object)
类(class)是用来描述具有相同属性(attribute)和方法(method)对象的集合。对象(object)是类(class)的实例。比如学生都有名字和分数,他们有着共同的属性。这时我们就可以设计一个学生类,用来记录学生的名字和分数,并自定义打印出来。
- 属性(attribute):类里面用于描述所有对象共同特征的变量或数据。比如此例的学生的名字和分数。
- 方法(method):类里面的函数,用来区别类外面的函数,用来实现某些功能。比如打印出学生的名字和分数。
1 # -*- coding:utf-8 -*- 2 __author__ = ‘dapeng‘ 3 __date__ = ‘18-10-26 上午12:08‘ 4 5 6 # 创建一个类 7 class Student: 8 9 # 定义学生属性 10 def __init__(self, name, score): 11 self.name = name 12 self.score = score 13 14 # 定义打印学生信息的方法 15 def show(self): 16 print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))
这个案例我们只是定义了一个抽象的类,并没有实例化(Instance)。只有实例化时,才会创建一个对象(object),并为之分配一个存储空间。所以说对象(object)是类(class)的一个实例。
要创建一个具体的学生对象,我么还需:
1 student1 = Student(‘Jimmy’, 100) 2 student1 = Student(‘Tom’, 90)
在这个案例中,Student是类,student1和student2是我们创建的具体的学生对象。当我们输入上述代码时,Python会自动调用默认的__init__初始构造函数来生成具体的对象。关键字self是个非常重要的参数,代表创建的对象本身。
当你创建具体的对象后,你可以直接通过student1.name和student1.score来分别获取学生的名字和分数,也可以通过student1.show()来直接打印学生的名字和分数。
类变量(class variables)与实例变量(instance variables)
假设我们需要在Student类里增加一个计数器number,每当一个新的学生对象(Object)被创建时,这个计数器就自动加1。由于这个计数器不属于某个具体学生,而属于Student类的,所以被称为类变量(class variables)。而姓名和分数属于每个学生对象的,所以属于实例变量(instance variables),也被称为对象变量(object variables)。
这个新student类是这样的:
1 # -*- coding:utf-8 -*- 2 __author__ = ‘dapeng‘ 3 __date__ = ‘18-10-26 上午12:08‘ 4 5 6 # 创建一个类 7 class Student: 8 9 # number属于类变量,不属于具体实例,定义在方法外 10 number = 0 11 12 # 定义学生属性,初始化方法 13 def __init__(self, name, score): 14 self.name = name 15 self.score = score 16 17 # 此处演示为错误写法,请忽略 18 number = number + 1 19 20 # 定义打印学生信息的方法 21 def show(self): 22 print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))
类变量和实例变量的区别很大,访问方式也也不一样。
- 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,但在函数体之外。访问或调用类变量的方法正确做法是类名.变量名或者self.__class__.变量名。self.__class__自动返回每个对象的类名。
- 实例变量:定义在方法中的变量。,属于某个具体的对象。访问这个变量的正确方式是self.变量名或者对象名.变量名。
纠正后的正确写法为Student.number或者self.__class__.number:
1 # -*- coding:utf-8 -*- 2 __author__ = ‘dapeng‘ 3 __date__ = ‘18-10-26 上午12:08‘ 4 5 6 # 创建一个类 7 class Student: 8 9 # number属于类变量,不属于具体实例,定义在方法外 10 number = 0 11 12 # 定义学生属性,初始化方法 13 def __init__(self, name, score): 14 self.name = name 15 self.score = score 16 17 Student.number = Student.number + 1 # 或者self.__class__.number = self.__class__.number + 1 18 19 # 定义打印学生信息的方法 20 def show(self): 21 print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score)) 22 23 24 """ 25 实例化: 26 创建对象 27 """ 28 student1 = Student(‘Jimmy‘, 100) 29 student2 = Student(‘Tom‘, 90) 30 31 print(Student.number) # 打印结果:2 32 print(student1.__class__.number) # 打印结果:2
类方法(classmethod)
正如同有些变量只属于类,有些方法也只属于类,不属于具体的对象。你有没有注意到属于对象的方法里面都有一个self参数, 比如__init__(self), show(self)? self是指对象本身。属于类的方法不使用self参数, 而使用参数cls,代表类本身。另外习惯上对类方法我们会加上@classmethod的修饰符做说明。
下面仍旧以Student为例,不过这次不用print来打印学生数量,而定义一个类方法来打印,看是不是简洁很多。
1 # -*- coding:utf-8 -*- 2 __author__ = ‘dapeng‘ 3 __date__ = ‘18-10-26 上午12:08‘ 4 5 6 # 创建一个类 7 class Student: 8 9 # number属于类变量,不属于具体实例,定义在方法外 10 number = 0 11 12 # 定义学生属性,初始化方法 13 def __init__(self, name, score): 14 self.name = name 15 self.score = score 16 17 Student.number = Student.number + 1 # 或者self.__class__.number = self.__class__.number + 1 18 19 # 定义打印学生信息的方法 20 def show(self): 21 print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score)) 22 23 # 定义类方法,打印学生的数量 24 @classmethod 25 def total(cls): 26 print("Total: {0}".format(cls.number)) 27 28 29 """ 30 实例化: 31 创建对象 32 """ 33 student1 = Student(‘Jimmy‘, 100) 34 student2 = Student(‘Tom‘, 90) 35 36 # 打印学生数量,Total:2 37 Student.total()
类的私有属性(private attribute)和私有方法(private method)
类里面的私有属性和私有方法以双下划线__开头。私有属性或方法不能在类的外部被使用或直接访问。我们同样看看学生类这个例子,把分数score变为私有属性,看看会发生什么。
1 # -*- coding:utf-8 -*- 2 __author__ = ‘dapeng‘ 3 __date__ = ‘18-10-26 上午12:08‘ 4 5 6 # 创建一个类 7 class Student: 8 9 # 定义学生属性,初始化方法 10 def __init__(self, name, score): 11 self.name = name 12 self.__score = score 13 14 # 定义打印学生信息的方法 15 def show(self): 16 print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.__score)) 17 18 19 20 """ 21 实例化: 22 创建对象 23 """ 24 student1 = Student(‘Jimmy‘, 100) 25 student2 = Student(‘Tom‘, 90) 26 27 student1.show() 28 student1.__score # 打印出错,该属性不能从外部访问
如果你将score变成__score, 你将不能直接通过student1.__score获取该学生的分数。show()可以正常显示分数,是因为它是类里面的函数,可以访问私有变量。
私有方法是同样的道理。当我们把show()变成,__show()你将不能再通过student1.__show()打印出学生的名字和分数。值得注意的是私有方法必需含有self这个参数,且把它作为第一个参数。
在面向对象的编程中,通常情况下很少让外部类直接访问类内部的属性和方法,而是向外部类提供一些按钮,对其内部的成员进行访问,以保证程序的安全性,这就是封装。
@property的用法与神奇之处
在上述案例中用户不能用student1.__score方式访问学生分数,然而用户也就知道了__score是个私有变量。我们有没有一种方法让用户通过student1.score来访问学生分数而继续保持__score私有变量的属性呢?这时我们就可以借助python的@property装饰器了。我们可以先定义一个方法score(), 然后利用@property把这个函数伪装成属性。见下面例子:
1 # -*- coding:utf-8 -*- 2 __author__ = ‘dapeng‘ 3 __date__ = ‘18-10-26 上午12:08‘ 4 5 6 # 创建一个类 7 class Student: 8 9 # 定义学生属性,初始化方法 10 def __init__(self, name, score): 11 self.name = name 12 self.__score = score 13 14 # 定义打印学生信息的方法 15 @property 16 def score(self): 17 print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.__score)) 18 19 20 21 """ 22 实例化: 23 创建对象 24 """ 25 student1 = Student(‘Jimmy‘, 100) 26 student2 = Student(‘Tom‘, 90) 27 28 student1.score # Name: Jimmy. Score: 100
注意: 一旦给函数加上一个装饰器@property,调用函数的时候不用加括号就可以直接调用函数了
类的继承(Inheritance)
面向对象的编程带来的最大好处之一就是代码的重用,实现这种重用的方法之一是通过继承(Inheritance)。你可以先定义一个基类(Base class)或父类(Parent class),再按通过class 子类名(父类名)来创建子类(Child class)。这样子类就可以从父类那里获得其已有的属性与方法,这种现象叫做类的继承。
我们再看另一个例子,老师和学生同属学校成员,都有姓名和年龄的属性,然而老师有工资这个专有属性,学生有分数这个专有属性。这时我们就可以定义1一个学校成员父类,2个子类。
1 # -*- coding:utf-8 -*- 2 __author__ = ‘dapeng‘ 3 __date__ = ‘18-10-26 上午12:08‘ 4 5 6 class SchoolMember: 7 8 def __init__(self, name, age): 9 self.name = name 10 self.age = age 11 12 def tell(self): 13 # 打印个人信息 14 print(‘Name: "{}" Age: "{}"‘.format(self.name, self.age), end="") 15 16 17 class Teacher(SchoolMember): 18 19 def __init__(self, name, age, salary): 20 SchoolMember.__init__(self, name, age) # 利用父类进行初始化 21 self.salary = salary 22 23 # 方法重写 24 def tell(self): 25 SchoolMember.tell(self) 26 print(‘Salary: {}‘.format(self.salary)) 27 28 29 # 创建子类Student 30 class Student(SchoolMember): 31 32 def __init__(self, name, age, score): 33 SchoolMember.__init__(self, name, age) 34 self.score = score 35 36 def tell(self): 37 SchoolMember.tell(self) 38 print(‘score: {}‘.format(self.score)) 39 40 41 teacher1 = Teacher("Jimmy", 40, "$60000") 42 student1 = Student("Tom", 18, 90) 43 44 teacher1.tell() # 打印 Name: "Jimmy" Age: "40"Salary: $60000 45 student1.tell() # 打印 Name: "Tom" Age: "18"score: 90
上述代码中:
- 在创建子类的过程中,你需要手动调用父类的构造函数__init__来完成子类的构造。
- 在子类中调用父类的方法时,需要加上父类的类名前缀,且需要带上self参数变量。比如SchoolMember.tell(self), 这个可以通过使用super关键词简化代码。
- 如果子类调用了某个方法(如tell())或属性,Python会先在子类中找,如果找到了会直接调用。如果找不到才会去父类找。这为方法重写带来了便利。
实际Python编程过程中,一个子类可以继承多个父类,原理是一样的。第一步总是要手动调用__init__构造函数。
super()关键字调用父类方法
在子类当中可以通过使用super关键字来直接调用父类的中相应的方法,简化代码。在下面例子中,学生子类调用了父类的tell()方法。super().tell()等同于SchoolMember.tell(self)。当你使用Python super()关键字调用父类方法时时,注意去掉括号里self这个参数。
1 # 创建子类学生Student 2 class Student(SchoolMember): 3 4 def __init__(self, name, age, score): 5 SchoolMember.__init__(self, name, age) 6 self.score = score 7 8 def tell(self): 9 super().tell() # 等同于 SchoolMember.tell(self) 10 print(‘score: {}‘.format(self.score))
python面向对象编程(OOP)
原文地址:https://www.cnblogs.com/cpl9412290130/p/9853752.html