什么是面向对象编程？
面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP，面向对象程序设计）是一种计算机编程架构。Python就是这种编程语言。
面向对象程序设计中的概念主要包括：对象、类、继承、动态绑定、封装、多态性、消息传递、方法。
1）对象：类的实体，比如一个人。
2）类：一个共享相同结构和行为的对象的集合。通俗的讲就是分类，比如人是一类，动物是一类。
3）继承：类之间的关系，比如猫狗是一类，他们都有四条腿，狗继承了这个四条腿，拥有了这个属性。
4）动态绑定：在不修改源码情况下，动态绑定方法来给实例增加功能。
5）封装：把相同功能的类方法、属性封装到类中，比如人两条腿走路，狗有四条腿走路，两个不能封装到一个类中。
6）多态性：一个功能可以表示不同类的对象，任何对象可以有不同的方式操作。比如一个狗会走路、会跑。
7）消息传递：一个对象调用了另一个对象的方法。
8）方法：类里面的函数，也称为成员函数。
对象=属性+方法。
属性：变量。
方法：函数。
实例化：创建一个类的具体实例对象。比如一条泰迪。
什么是类？
类是对对象的抽象，对象是类的实体，是一种数据类型。它不存在内存中，不能被直接操作，只有被实例化对象时，才会变的可操作。
类是对现实生活中一类具有共同特征的事物的抽象描述。
6.1 类和类方法语法
# 类 class ClassName(): pass # 类中的方法 def funcName(self): pass
self代表类本身。类中的所有的函数的第一个参数必须是self。
6.2 类定义与调用
#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
class MyClass():
x = 100
def func(self, name):
return "Hello %s!" % name
def func2(self):
return self.x
mc = MyClass() # 类实例化，绑定到变量mc
print mc.x # 类属性引用
print mc.func("xiaoming") # 调用类方法
print mc.func2()
# python test.py
100
Hello xiaoming!
100
上面示例中，x变量称为类属性，类属性又分为类属性和实例属性：
1）类属性属于类本身，通过类名访问，一般作为全局变量。比如mc.x
2）如果类方法想调用类属性，需要使用self关键字调用。比如self.x
3）实例属性是实例化后对象的方法和属性，通过实例访问，一般作为局部变量。下面会讲到。
4）当实例化后可以动态类属性，下面会讲到。
类方法调用：
1）类方法之间调用：self.<方法名>（参数），参数不需要加self
2）外部调用：<实例名>.<方法名>
6.3 类的说明
给类添加注释，提高可阅读性，可以通过下面方式查看。
方法1： >>> class MyClass: ... """ ... 这是一个测试类. ... """ ... pass ... >>> print MyClass.__doc__ 这是一个测试类. >>> 方法2： >>> help(MyClass) Help on class MyClass in module __main__: class MyClass | 这是一个测试类.
6.4 类内置方法
|
内置方法 |
描述 |
| __init__(self, ...) | 初始化对象，在创建新对象时调用 |
| __del__(self) | 释放对象，在对象被删除之前调用 |
| __new__(cls, *args, **kwd) | 实例的生成操作，在__init__(self)之前调用 |
| __str__(self) | 在使用print语句时被调用，返回一个字符串 |
| __getitem__(self, key) | 获取序列的索引key对应的值，等价于seq[key] |
| __len__(self) | 在调用内建函数len()时被调用 |
| __cmp__(str, dst) | 比较两个对象src和dst |
| __getattr__(s, name) | 获取属性的值 |
| __setattr__(s, name, value) | 设置属性的值 |
| __delattr__(s, name) | 删除属性 |
| __gt__(self, other) | 判断self对象是否大于other对象 |
| __lt__(self, other) | 判断self对象是否小于other对象 |
| __ge__(self, other) | 判断self对象是否大于或等于other对象 |
| __le__(self, other) | 判断self对象是否小于或等于other对象 |
| __eq__(self, other) | 判断self对象是否等于other对象 |
| __call__(self, *args) | 把实例对象作为函数调用 |
6.5 初始化实例属性
很多类一般都有初始状态的，常常定义对象的共同特性，也可以用来定义一些你希望的初始值。
Python类中定义了一个构造函数__init__，对类中的实例定义一个初始化对象，常用于初始化类变量。当类被实例化，第二步自动调用的函数，第一步是__new__函数。
__init__构造函数也可以让类传参，类似于函数的参数。
__init__构造函数使用：
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class MyClass(): def __init__(self): self.name = "xiaoming" def func(self): return self.name mc = MyClass() print mc.func() # python test.py xiaoming
__init__函数定义到类的开头.self.name变量是一个实例属性，只能在类方法中使用，引用时也要这样self.name。
类传参：
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class MyClass(): def __init__(self, name): self.name = name def func(self, age): return "name: %s,age: %s" %(self.name, age) mc = MyClass(‘xiaoming‘) # 第一个参数是默认定义好的传入到了__init__函数 print mc.func(‘22‘) # python test.py Name: xiaoming, Age: 22
6.6 类私有化（私有属性）
6.6.1 单下划线
实现模块级别的私有化，以单下划线开头的变量和函数只能类或子类才能访问。当from modulename import * 时将不会引入以单下划线卡头的变量和函数。
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class MyClass(): _age = 21 def __init__(self, name=None): self._name = name def func(self, age): return "Name: %s, Age: %s" %(self._name, age) mc = MyClass(‘xiaoming‘) print mc.func(‘22‘) print mc._name print mc._age # python test.py Name: xiaoming, Age: 22 xiaoming 21
_age和self._name变量其实就是做了个声明，说明这是个内部变量，外部不要去引用它。
6.6.2 双下划线
以双下划线开头的变量，表示私有变量，受保护的，只能类本身能访问，连子类也不能访问。避免子类与父类同名属性冲突。
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class MyClass(): __age = 21 def __init__(self, name=None): self.__name = name def func(self, age): return "Name: %s, Age: %s" %(self.__name, age) mc = MyClass(‘xiaoming‘) print mc.func(‘22‘) print mc.__name print mc.__age # python test.py Name: xiaoming, Age: 22 Traceback (most recent call last): File "test.py", line 12, in <module> print mc.__name AttributeError: MyClass instance has no attribute ‘__name‘
可见，在单下划线基础上又加了一个下划线，同样方式类属性引用，出现报错。说明双下划线变量只能本身能用。
如果想访问私有变量，可以这样：
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class MyClass(): __age = 21 def __init__(self, name=None): self.__name = name def func(self, age): return "Name: %s, Age: %s" %(self.__name, age) mc = MyClass(‘xiaoming‘) print mc.func(‘22‘) print mc._MyClass__name print mc._MyClass__age # python test.py Name: xiaoming, Age: 22 xiaoming 21
self.__name变量编译成了self._MyClass__name，以达到不能被外部访问的目的，并没有真正意义上的私有。
6.6.3 特殊属性（首尾双下划线）
一般保存对象的元数据，比如__doc__、__module__、__name__：
>>> class MyClass: """ 这是一个测试类说明的类。 """ pass # dic()返回对象内变量、方法 >>> dir(MyClass) [‘__doc__‘, ‘__module__‘] >>> MyClass.__doc__ ‘\n\t\xd5\xe2\xca\xc7\xd2\xbb\xb8\xf6\xb2\xe2\xca\xd4\xc0\xe0\xcb\xb5\xc3\xf7\xb5\xc4\xc0\xe0\xa1\xa3\n\t‘ >>> MyClass.__module__ ‘__main__‘ >>> MyClass.__name__ ‘MyClass‘
这里用到了一个新内置函数dir()，不带参数时，返回当前范围内的变量、方法的列表。带参数时，返回参数的属性、方法的列表。
Python自己调用的，而不是用户来调用。像__init__ ，你可以重写。
6.7 类的继承
子类继承父类，子类将继承父类的所有方法和属性，提高代码重用。
1）简单继承
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class Parent(): def __init__(self, name=None): self.name = name def func(self, age): return "Name: %s, Age: %s" %(self.name, age) class Child(Parent): pass mc = Child(‘xiaoming‘) print mc.func(‘22‘) print mc.name # python test.py Name: xiaoming, Age: 22 xiaoming
2）子类实例初始化
如果子类重写了构造函数，那么父类的构造函数将不会执行：
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class Parent(): def __init__(self): self.name_a = "xiaoming" def funcA(self): return "function A: %s" % self.name_a class Child(Parent): def __init__(self): self.name_b = "zhangsan" def funcB(self): return "function B: %s" % self.name_b mc = Child() print mc.name_b print mc.funcB() print mc.funcA() # python test.py zhangsan function B: zhangsan Traceback (most recent call last): File "test2.py", line 17, in <module> print mc.funcA() File "test2.py", line 7, in funcA return "function A: %s" % self.name_a AttributeError: Child instance has no attribute ‘name_a‘
抛出错误，提示调用funcA()函数时，没有找到name_a属性，也就说明了父类的构造函数并没有执行。
如果想解决这个问题，可通过下面两种方法：
方法1：调用父类构造函数
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class Parent(): def __init__(self): self.name_a = "xiaoming" def funcA(self): return "function A: %s" % self.name_a class Child(Parent): def __init__(self): Parent.__init__(self) self.name_b = "zhangsan" def funcB(self): return "function B: %s" % self.name_b mc = Child() print mc.name_b print mc.funcB() print mc.funcA() # python test.py zhangsan function B: zhangsan function A: xiaoming
方法2：使用supper()函数继承
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class Parent(object): def __init__(self): self.name_a = "xiaoming" def funcA(self): return "function A: %s" % self.name_a class Child(Parent): def __init__(self): super(Child, self).__init__() self.name_b = "zhangsan" def funcB(self): return "function B: %s" % self.name_b mc = Child() print mc.name_b print mc.funcB() print mc.funcA() # python test.py zhangsan function B: zhangsan function A: xiaoming
6.8 多重继承
每个类可以拥有多个父类，如果调用的属性或方法在子类中没有，就会从父类中查找。多重继承中，是依次按顺序执行。
类简单的继承：
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class A: def __init__(self): self.var1 = "var1" self.var2 = "var2" def a(self): print "a..." class B: def b(self): print "b..." class C(A,B): pass c = C() c.a() c.b() print c.var1 print c.var2 # python test.py a... b... var1 var2
类C继承了A和B的属性和方法，就可以像使用父类一样使用它。
子类扩展方法，直接在子类中定义即可：
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class A: def __init__(self): self.var1 = "var1" self.var2 = "var2" def a(self): print "a..." class B: def b(self): print "b..." class C(A,B): def test(self): print "test..." c = C() c.a() c.b() c.test() print c.var1 print c.var2 # python test.py a... b... test... var1 var2
在这说明下经典类和新式类。
经典类：默认没有父类，也就是没继承类。
新式类：有继承的类，如果没有，可以继承object。在Python3中已经默认继承object类。
经典类在多重继承时，采用从左到右深度优先原则匹配，而新式类是采用C3算法（不同于广度优先）进行匹配。两者主要区别在于遍历父类算法不同，具体些请在网上查资料。
6.9 方法重载
直接定义和父类同名的方法，子类就修改了父类的动作。
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class Parent(): def __init__(self, name=‘xiaoming‘): self.name = name def func(self, age): return "Name: %s, Age: %s" %(self.name, age) class Child(Parent): def func(self, age=22): return "Name: %s, Age: %s" %(self.name, age) mc = Child() print mc.func() # python test.py Name: xiaoming, Age: 22
6.10 修改父类方法
在方法重载中调用父类的方法，实现添加功能。
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class Parent(): def __init__(self, name=‘xiaoming‘): self.name = name def func(self, age): return "Name: %s, Age: %s" %(self.name, age) class Child(Parent): def func(self, age): print "------" print Parent.func(self, age) # 调用父类方法 print "------" mc = Child() mc.func(‘22‘) # python test.py ------ Name: xiaoming, Age: 22 ------
还有一种方式通过super函数调用父类方法：
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class Parent(): def __init__(self, name=‘xiaoming‘): self.name = name def func(self, age): return "Name: %s, Age: %s" %(self.name, age) class Child(Parent): def func(self, age): print "------" print super(Child, self).func(age) print "------" mc = Child() mc.func(‘22‘) # python test.py ------ Traceback (most recent call last): File "test2.py", line 15, in <module> mc.func(‘22‘) File "test2.py", line 11, in func print super(Child, self).func(age) TypeError: must be type, not classobj
抛出错误，因为super继承只能用于新式类，用于经典类就会报错。
那我们就让父类继承object就可以使用super函数了：
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class Parent(object): def __init__(self, name=‘xiaoming‘): self.name = name def func(self, age): return "Name: %s, Age: %s" %(self.name, age) class Child(Parent): def func(self, age): print "------" print super(Child, self).func(age) # 调用父类方法。在Python3中super参数可不用写。 print "------" mc = Child() mc.func(‘22‘) # python test.py ------ Name: xiaoming, Age: 22 ------
6.11 属性访问的特殊方法
有四个可对类对象增删改查的内建函数，分别是getattr()、hasattr()、setattr()、delattr()。
6.11.1 getattr()
返回一个对象属性或方法。
>>> class A: ... def __init__(self): ... self.name = ‘xiaoming‘ ... def method(self): ... print "method..." ... >>> c = A() >>> getattr(c, ‘name‘, ‘Not find name!‘) ‘xiaoming‘ >>> getattr(c, ‘namea‘, ‘Not find name!‘) >>> getattr(c, ‘method‘, ‘Not find method!‘) <bound method A.method of <__main__.A instance at 0x93fa70>> >>> getattr(c, ‘methoda‘, ‘Not find method!‘) ‘Not find method!‘
6.11.2 hasattr()
判断一个对象是否具有属性或方法。返回一个布尔值。
>>> hasattr(c, ‘name‘) True >>> hasattr(c, ‘namea‘) False >>> hasattr(c, ‘method‘) True >>> hasattr(c, ‘methoda‘) False
6.11.3 setattr()
给对象属性重新赋值或添加。如果属性不存在则添加，否则重新赋值。
>>> hasattr(c, ‘age‘) False >>> setattr(c, ‘age‘, 22) >>> c.age 22 >>> hasattr(c, ‘age‘) True
6.11.4 delattr()
删除对象属性。
>>> delattr(c, ‘age‘) >>> hasattr(c, ‘age‘) False
6.12 类装饰器
与函数装饰器类似，不同的是类要当做函数一样调用：
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class Deco: def __init__(self, func): self._func = func self._func_name = func.__name__ def __call__(self): return self._func(), self._func_name @Deco def f1(): return "Hello world!" print f1() # python test.py (‘Hello world!‘, ‘f1‘)
6.13 类内置装饰器
下面介绍类函数装饰器，在实际开发中，感觉不是很常用。
6.10.1 @property
属性装饰器的基本功能是把类中的方法当做属性来访问。
在没使用属性装饰器时，类方法是这样被调用的：
>>> class A: ... def __init__(self, a, b): ... self.a = a ... self.b = b ... def func(self): ... print self.a + self.b ... >>> c = A(2,2) >>> c.func() 4 >>> c.func <bound method A.func of <__main__.A instance at 0x7f6d962b1878>>
使用属性装饰器就可以像属性那样访问了：
>>> class A: ... def __init__(self, a, b): ... self.a = a ... self.b = b ... @property ... def func(self): ... print self.a + self.b ... >>> c = A(2,2) >>> c.func 4 >>> c.func() 4 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: ‘NoneType‘ object is not callable
6.10.2 @staticmethod
静态方法作用：可以通过类对象访问，也可以通过实例化后类对象实例访问。
实例方法的第一个参数是self，表示是该类的一个实例，称为类对象实例。
而使用静态方法装饰器，第一个参数就不用传入实例本身（self），那么这个方法当做类对象，由Python自身处理。
看看普通方法的用法：
>>> class A: ... def staticMethod(self): ... print "not static method..." ... >>> c = A() >>> c.staticMethod() not static method...
使用静态方法则是这么用：
>>> class A: ... @staticmethod ... def staticMethod(): ... print "static method..." ... >>> A.staticMethod() # 可以通过类调用静态方法 static method... >>> c = A() >>> c.staticMethod() # 还可以使用普通方法调用 static method...
静态方法和普通的非类方法作用一样，只不过命名空间是在类里面，必须通过类来调用。一般与类相关的操作使用静态方法。
6.10.3 @classmethod
与静态方法类似，区别在于类方法的第一个参数要传入类对象（cls）：
>>> class A: ... @classmethod ... def classMethod(cls): ... print "class method..." ... print cls.__name__ ... >>> A.classMethod() class method... A
6.14 __call__方法
可以让类中的方法像函数一样调用。
>>> class A:
... def __call__(self, x):
... print "call..."
... print x
...
>>> c = A()
>>> c(123)
call...
123
>>> class A:
... def __call__(self, *args, **kwargs):
... print args
... print kwargs
...
>>> c = A()
>>> c(1,2,3,a=1,b=2,c=3)
(1, 2, 3)
{‘a‘: 1, ‘c‘: 3, ‘b‘: 2}