类(Class)——用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
类方法——类中定义的函数。
类属性——属性就是类变量。
方法重写:如果从父类继承的方法不能满足子类的需求,可以对其进行改写,这个过程叫方法的覆盖(override),也称为方法的重写。
实例变量——在类的声明中,属性是用变量来表示的,这种变量就称为实例变量,实例变量就是一个用 self 修饰的变量。
继承——即一个派生类(derived class)继承基类(base class)的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如,有这样一个设计:一个Dog类型的对象派生自Animal类,这是模拟"是一个(is-a)"关系(例图,Dog是一个Animal)。
实例化——创建一个类的实例,类的具体对象。
对象——通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员:属性和方法。
对象可以分为两个部分:一部分称为属性(变量),一部分称为行为(方法)。
1)类定义
语法格式如下:
class ClassName:
.
.
.
示例如下:
#!/usr/bin/python3
class MyClass:
"""一个简单的类实例"""
i = 12345
def f(self):
return 'hello world'
# 实例化类
x = MyClass()
# 访问类的属性和方法
print("MyClass 类的属性 i 为:", x.i)
print("MyClass 类的方法 f 输出为:", x.f())
2)类属性
python类属性分为:私有属性和公开属性,python是没有什么修饰符的,像java就分的更细致,通过private(私有级)、protected(受保护级)、无前缀(默认级)、public(公开级)控制权限。
- 私有属性(__private_attrs):两个下划线开头,声明该属性为私有,不能在类的外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrs。
- 公开属性(private_attrs):不带两个下划线开头,可以在类外访问,通过实例名访问,也可以在类中访问。
示例如下:
#!/usr/bin/python3
class JustCounter:
__secretCount = 0 # 私有变量
publicCount = 0 # 公开变量
def count(self):
self.__secretCount += 1
self.publicCount += 1
print (self.__secretCount)
counter = JustCounter()
counter.count()
counter.count()
print (counter.publicCount)
print (counter.__secretCount) # 报错,实例不能访问私有变量
3)类方法
类方法也是分为:私有方法和公开方法,但是私有变量属性一把通过set/get公开方法操作。示例如下:
class Parents(object):
__name = "test"
__age = 35
# 设置姓名
def set_name(self, name):
self.__name = name
# 获取姓名
def get_name(self):
return self.__name
# 设置年龄
def set_age(self, age):
self.__age = age
# 获取年龄
def get_age(self):
return self.__age
if __name__ == "__main__":
# 实例化
p = Parents()
# 调用公有方法去设置属性
p.set_age(30)
# 获取私有属性
print(p.get_age())
# 调用公有方法去设置属性
p.set_name("zhangsan")
# 获取私有属性
print(p.get_name())
【温馨提示】self 的名字并不是固定的,也可以使用 this,但是最好还是按照约定使用 self。
4)构造方法(init)
init : 构造函数,在生成对象时调用。
示例如下:
class Parents(object):
__name = "test"
__age = 35
def __init__(self, name, age):
self.__name = name
self.__age = age
# 设置姓名
def set_name(self, name):
self.__name = name
# 获取姓名
def get_name(self):
return self.__name
# 设置年龄
def set_age(self, age):
self.__age = age
# 获取年龄
def get_age(self):
return self.__age
if __name__ == "__main__":
# 实例化
p = Parents(25, "lisi")
# 获取私有属性
print(p.get_age())
# 获取私有属性
print(p.get_name())
不单单有构建函数,还有其它专有的函数,都是自动去调用的:
- __init__ : 构造函数,在生成对象时调用
- __del__ : 析构函数,释放对象时使用
- repr : 打印,转换
- setitem : 按照索引赋值
- getitem: 按照索引获取值
- len: 获得长度
- cmp: 比较运算
- call: 函数调用
- add: 加运算
- sub: 减运算
- mul: 乘运算
- truediv: 除运算
- mod: 求余运算
- pow: 乘方
三、面向对象封装、继承和多态
面向对象编程有三大特点:封装、继承和多态。
1)封装
就是将一个类的属性、方法全部包装到了一个类中。一般设置属性为私有的,通过方法去调用,当然有些方法只需要在类内部使用也是可以设置成私有的方法的,通过公开的方法来供外部间接调用这些“封装”好的属性和方法,这就是封装。
其实上面的示例就是很好的证明,内部定义私有属性,外部通过公开的方法访问。
class Parents(object):
__name = "test"
__age = 35
def __init__(self, name, age):
self.__name = name
self.__age = age
# 设置姓名
def set_name(self, name):
self.__name = name
# 获取姓名
def get_name(self):
return self.__name
# 设置年龄
def set_age(self, age):
self.__age = age
# 获取年龄
def get_age(self):
return self.__age
if __name__ == "__main__":
# 实例化
p = Parents(25, "lisi")
# 获取私有属性
print(p.get_age())
# 获取私有属性
print(p.get_name())
2)继承
继承就非常好理解了,其实通过字面意思理解就行了,一个类是另一个类的子类,那么这个类就可以拥有和父类一样的属性、方法。这就好比是现实当中,儿子继承父母的遗产一样。但是需要注意的是私有属性和私有方法是无法继承的,其它语言也是一样的。
在Python中,所有类默认继承object类,object类是顶级类或基类;其他子类叫做派生类。
示例如下:
class Animal(object):
# 无法给继续子类
__name = ""
# 可以继承给子类
color = ""
def __init__(self, name, color):
self.__name = name
self.color = color
# 可以继承给子类
def set_name(self, name):
self.__name = name
def get_name(self):
return self.__name
def set_color(self, color):
self.color = color
# 无法给继续子类
def __get_color(self):
return self.color
class Cat(Animal):
def __init__(self, name, color):
self.name = name
self.color = color
# 调用父类构造函数
super(Cat, self).__init__(name, color)
# Animal.__init__(name, color)
# 重写父类方法
def set_name(self, name):
self.name = name
# 重写父类方法
def get_name(self):
return self.name
if __name__ == "__main__":
c = Cat("小猫", "黑色")
# 获取父类公开属性
print(c.color)
# 调用子类方法重写的方法
c.set_name("大猫")
多继承:所谓多继承意思就是一个类同时继承了多个父类
示例如下:
#类定义
class people:
#定义基本属性
name = ''
age = 0
#定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
__weight = 0
#定义构造方法
def __init__(self,n,a,w):
self.name = n
self.age = a
self.__weight = w
def speak(self):
print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name,self.age))
#单继承示例
class student(people):
grade = ''
def __init__(self,n,a,w,g):
#调用父类的构函
people.__init__(self,n,a,w)
self.grade = g
#覆写父类的方法
def speak(self):
print("%s 说: 我 %d 岁了,我在读 %d 年级"%(self.name,self.age,self.grade))
#另一个类,多重继承之前的准备
class speaker():
topic = ''
name = ''
def __init__(self,n,t):
self.name = n
self.topic = t
def speak(self):
print("我叫 %s,我是一个演说家,我演讲的主题是 %s"%(self.name,self.topic))
#多重继承
class sample(speaker,student):
a =''
def __init__(self,n,a,w,g,t):
student.__init__(self,n,a,w,g)
speaker.__init__(self,n,t)
test = sample("Tim",25,80,4,"Python")
test.speak() #方法名同,默认调用的是在括号中参数位置排前父类的方法
3)子类重新方法和super()调用父类方法
class Parent: # 定义父类
def myMethod(self):
print ('调用父类方法')
class Child(Parent): # 定义子类
# 重新父类方法
def myMethod(self):
print ('调用子类方法')
c = Child() # 子类实例
c.myMethod() # 子类调用重写方法
super(Child,c).myMethod() #用子类对象调用父类已被覆盖的方法
4)多态
多态首先是建立在继承的基础上的,先有继承才能有多态。多态是指不同的子类在继承父类后分别都重写覆盖了父类的方法,即父类同一个方法,在继承的子类中表现出不同的形式。多态成立的另一个条件是在创建子类时候必须使用父类new子类的方式。
示例如下:
#!/usr/bin/env python3
# -*- coding:utf-8 -*-
class Person:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def print_age(self):
print("%s's age is %s" % (self.name, self.age))
class Man(Person):
def print_age(self):
print("Mr. %s's age is %s" %(self.name, self.age))
class Woman(Person):
def print_age(self):
print("Ms. %s's age is %s" %(self.name, self.age))
def person_age(person):
person.print_age()
if __name__ == "__main__":
person = Person("kevin", 23)
man = Man("Bob", 33)
woman = Woman("Lily", 28)
person_age(person)
person_age(man)
person_age(woman)
【总结】其实多态也很好理解,就是将不同的对象传到相同的函数,表现不同的形态,这就是多态。