Skip to main content
 首页 » 编程设计

Python 面向对象编程1

2022年07月19日116bonelee

                      Python 面向对象编程(一)

  虽然Python是解释性语言,但是它是面向对象的,能够进行对象编程。下面就来了解一下如何在Python中进行对象编程。

一.如何定义一个类

  在进行python面向对象编程之前,先来了解几个术语:类,类对象,实例对象,属性,函数和方法。

  类是对现实世界中一些事物的封装,定义一个类可以采用下面的方式来定义:

class className: 
    block

  注意类名后面有个冒号,在block块里面就可以定义属性和方法了。当一个类定义完之后,就产生了一个类对象。类对象支持两种操作:引用和实例化。引用操作是通过类对象去调用类中的属性或者方法,而实例化是产生出一个类对象的实例,称作实例对象。比如定义了一个people类:

class people: 
    name = 'jack'       #定义了一个属性 
    #定义了一个方法 
    def printName(self): 
        print self.name

  people类定义完成之后就产生了一个全局的类对象,可以通过类对象来访问类中的属性和方法了。当通过people.name(至于为什么可以直接这样访问属性后面再解释,这里只要理解类对象这个概念就行了)来访问时,people.name中的people称为类对象,这点和C++中的有所不同。当然还可以进行实例化操作,p=people( ),这样就产生了一个people的实例对象,此时也可以通过实例对象p来访问属性或者方法了(p.name).

  理解了类、类对象和实例对象的区别之后,我们来了解一下Python中属性、方法和函数的区别。

  在上面代码中注释的很清楚了,name是一个属性,printName( )是一个方法,与某个对象进行绑定的函数称作为方法。一般在类里面定义的函数与类对象或者实例对象绑定了,所以称作为方法;而在类外定义的函数一般没有同对象进行绑定,就称为函数。

二.属性

  在类中我们可以定义一些属性,比如:

class people: 
    name = 'jack' 
    age = 12 
 
p = people() 
print p.name,p.age

  定义了一个people类,里面定义了name和age属性,默认值分别为'jack'和12。在定义了类之后,就可以用来产生实例化对象了,这句p = people( )实例化了一个对象p,然后就可以通过p来读取属性了。这里的name和age都是公有的,可以直接在类外通过对象名访问,如果想定义成私有的,则需在前面加2个下划线 ' __'。

class people: 
    __name = 'jack' 
    __age = 12 
 
p = people() 
print p.__name,p.__age

  这段程序运行会报错:

  

  提示找不到该属性,因为私有属性是不能够在类外通过对象名来进行访问的。在Python中没有像C++中public和private这些关键字来区别公有属性和私有属性,它是以属性命名方式来区分,如果在属性名前面加了2个下划线'__',则表明该属性是私有属性,否则为公有属性(方法也是一样,方法名前面加了2个下划线的话表示该方法是私有的,否则为公有的)。

三.方法

  在类中可以根据需要定义一些方法,定义方法采用def关键字,在类中定义的方法至少会有一个参数,,一般以名为'self'的变量作为该参数(用其他名称也可以),而且需要作为第一个参数。下面看个例子:

复制代码
class people: 
    __name = 'jack' 
    __age = 12 
 
    def getName(self): 
        return self.__name 
    def getAge(self): 
        return self.__age 
 
p = people() 
print p.getName(),p.getAge()
复制代码

  

  如果对self不好理解的话,可以把它当做C++中类里面的this指针一样理解,就是对象自身的意思,在用某个对象调用该方法时,就将该对象作为第一个参数传递给self。

四.类中内置的方法

  在Python中有一些内置的方法,这些方法命名都有比较特殊的地方(其方法名以2个下划线开始然后以2个下划线结束)。类中最常用的就是构造方法和析构方法。

  构造方法__init__(self,....)在生成对象时调用,可以用来进行一些初始化操作,不需要显示去调用,系统会默认去执行。构造方法支持重载,如果用户自己没有重新定义构造方法,系统就自动执行默认的构造方法。

  析构方法__del__(self)在释放对象时调用,支持重载,可以在里面进行一些释放资源的操作,不需要显示调用。

  还有其他的一些内置方法:

  比如 __cmp__( ), __len( )__等,具体的用法可以参考这篇博文:

  http://www.cnblogs.com/simayixin/archive/2011/05/04/2036295.html

五.类属性、实例属性、类方法、实例方法以及静态方法

  在了解了类基本的东西之后,下面看一下python中这几个概念的区别。

  先来谈一下类属性和实例属性

  在前面的例子中我们接触到的就是类属性,顾名思义,类属性就是类对象所拥有的属性,它被所有类对象的实例对象所共有,在内存中只存在一个副本,这个和C++中类的静态成员变量有点类似。对于公有的类属性,在类外可以通过类对象和实例对象访问。

复制代码
class people: 
    name = 'jack'  #公有的类属性 
    __age = 12     #私有的类属性 
 
p = people() 
 
print p.name             #正确 
print people.name        #正确 
print p.__age            #错误,不能在类外通过实例对象访问私有的类属性 
print people.__age       #错误,不能在类外通过类对象访问私有的类属性
复制代码

  实例属性是不需要在类中显示定义的,比如:

复制代码
class people: 
    name = 'jack' 
 
p = people() 
p.age =12 
print p.name    #正确 
print p.age     #正确 
 
print people.name    #正确 
print people.age     #错误
复制代码

  在类外对类对象people进行实例化之后,产生了一个实例对象p,然后p.age = 12这句给p添加了一个实例属性age,赋值为12。这个实例属性是实例对象p所特有的,注意,类对象people并不拥有它(所以不能通过类对象来访问这个age属性)。当然还可以在实例化对象的时候给age赋值。

复制代码
class people: 
    name = 'jack' 
     
    #__init__()是内置的构造方法,在实例化对象时自动调用 
    def __init__(self,age): 
        self.age = age 
 
p = people(12) 
print p.name    #正确 
print p.age     #正确 
 
print people.name    #正确 
print people.age     #错误
复制代码

  如果需要在类外修改类属性,必须通过类对象去引用然后进行修改。如果通过实例对象去引用,会产生一个同名的实例属性,这种方式修改的是实例属性,不会影响到类属性,并且之后如果通过实例对象去引用该名称的属性,实例属性会强制屏蔽掉类属性,即引用的是实例属性,除非删除了该实例属性。

复制代码
class people: 
    country = 'china' 
     
 
print people.country 
p = people() 
print p.country 
p.country = 'japan'  
print p.country      #实例属性会屏蔽掉同名的类属性 
print people.country 
del p.country    #删除实例属性 
print p.country
复制代码

  

  

  下面来看一下类方法、实例方法和静态方法的区别。

  类方法:是类对象所拥有的方法,需要用修饰器"@classmethod"来标识其为类方法,对于类方法,第一个参数必须是类对象,一般以"cls"作为第一个参数(当然可以用其他名称的变量作为其第一个参数,但是大部分人都习惯以'cls'作为第一个参数的名字,就最好用'cls'了),能够通过实例对象和类对象去访问。

复制代码
class people: 
    country = 'china' 
     
    #类方法,用classmethod来进行修饰 
    @classmethod 
    def getCountry(cls): 
        return cls.country 
 
p = people() 
print p.getCountry()    #可以用过实例对象引用 
print people.getCountry()    #可以通过类对象引用
复制代码

  类方法还有一个用途就是可以对类属性进行修改:

复制代码
class people: 
    country = 'china' 
     
    #类方法,用classmethod来进行修饰 
    @classmethod 
    def getCountry(cls): 
        return cls.country 
         
    @classmethod 
    def setCountry(cls,country): 
        cls.country = country 
         
 
p = people() 
print p.getCountry()    #可以用过实例对象引用 
print people.getCountry()    #可以通过类对象引用 
 
p.setCountry('japan')    
 
print p.getCountry()    
print people.getCountry()    
复制代码

  运行结果:

  

  结果显示在用类方法对类属性修改之后,通过类对象和实例对象访问都发生了改变。

  

  实例方法:在类中最常定义的成员方法,它至少有一个参数并且必须以实例对象作为其第一个参数,一般以名为'self'的变量作为第一个参数(当然可以以其他名称的变量作为第一个参数)。在类外实例方法只能通过实例对象去调用,不能通过其他方式去调用。

复制代码
class people: 
    country = 'china' 
     
    #实例方法 
    def getCountry(self): 
        return self.country 
         
 
p = people() 
print p.getCountry()         #正确,可以用过实例对象引用 
print people.getCountry()    #错误,不能通过类对象引用实例方法
复制代码

  静态方法:需要通过修饰器"@staticmethod"来进行修饰,静态方法不需要多定义参数。

复制代码
class people: 
    country = 'china' 
     
    @staticmethod 
    #静态方法 
    def getCountry(): 
        return people.country 
         
 
print people.getCountry()     
复制代码

  对于类属性和实例属性,如果在类方法中引用某个属性,该属性必定是类属性,而如果在实例方法中引用某个属性(不作更改),并且存在同名的类属性,此时若实例对象有该名称的实例属性,则实例属性会屏蔽类属性,即引用的是实例属性,若实例对象没有该名称的实例属性,则引用的是类属性;如果在实例方法更改某个属性,并且存在同名的类属性,此时若实例对象有该名称的实例属性,则修改的是实例属性,若实例对象没有该名称的实例属性,则会创建一个同名称的实例属性。想要修改类属性,如果在类外,可以通过类对象修改,如果在类里面,只有在类方法中进行修改。

  从类方法和实例方法以及静态方法的定义形式就可以看出来,类方法的第一个参数是类对象cls,那么通过cls引用的必定是类对象的属性和方法;而实例方法的第一个参数是实例对象self,那么通过self引用的可能是类属性、也有可能是实例属性(这个需要具体分析),不过在存在相同名称的类属性和实例属性的情况下,实例属性优先级更高。静态方法中不需要额外定义参数,因此在静态方法中引用类属性的话,必须通过类对象来引用。

  关于面向对象编程暂时就讲这么多了,其他关于类的继承和方法重载这些内容将在后面继续讲解。


本文参考链接:https://blog.csdn.net/neweastsun/article/details/51833297