Python中面向对象的特征有哪些

这篇文章给大家分享的是有关Python中面向对象的特征有哪些的内容。小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，一起跟随小编过来看看吧。

面向对象三大特征介绍

封装（隐藏）：隐藏对象的属性和实现细节，知对外提供必要的方法。

继承：让子类拥有父类特征，提高了代码的重用性。从设计上是一种增量进化，原有父类设计不变的情况下，可以增加新的功能，或者改进 已有的算法。

多态：一个方法调用由于对象不同会产生不同的行为。

继承

继承是代码复用的一个非常重要的手段，已有的类，我们称为“父类或者基类”，新的类，我们称为“子类或者派生类”。

语法格式

Python 支持多重继承，一个子类可以继承多个父类。继承的语法格式如下：

class 子类类名(父类 1[，父类 2，…])：
 类体

如果在类定义中没有指定父类，则默认父类是 object 类。也就是说，object 是所有类的父 类，里面定义了一些所有类共有的默认实现，比如：new()。

定义子类时，必须在其构造函数中调用父类的构造函数。调用格式如下：

父类名.init(self, 参数列表)

# 测试继承的基本使用class Person():    def __init__(self, name, age):        self.name = name        self.__age = age #私有属性    def print_name(self):        print(self.name)class Student(Person):    def __init__(self, name, age, id):        Person.__init__(self, name, age)        self.id = idstu = Student('sherry',24,'2017')stu.print_name()print(Student.mro()) #查看类的继承层次结构print(dir(stu))  # 打印所有方法和属性print(stu._Person__age) #继承于父类的私有属性的访问输出：sherry[<class '__main__.Student'>, <class '__main__.Person'>, <class 'object'>]['_Person__age', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'id', 'name', 'print_name']24

类成员的继承和重写 成员继承：子类继承了父类除构造方法之外的所有成员，包括方法，属性，私有方法，私有属性，只不过私有方法和属性不能直接访问。

方法重写：子类可以重新定义父类中的方法，这样就会覆盖父类的方法，也称为“重写”

# 重写父类方法的测试class Person():    def __init__(self, name, age):        self.name = name        self.__age = age #私有属性    def print_name(self):        print(self.name)class Student(Person):    def __init__(self, name, age, id):        Person.__init__(self, name, age)        self.id = id    def print_name(self):        '''重写了父类的方法'''        print('my name is ', self.name)stu = Student('sherry',24,'2017')stu.print_name()输出：my name is  sherry

查看类的继承层次结构

通过类的方法 mro()或者类的属性__mro__可以输出这个类的继承层次结构。

class Person():    def __init__(self, name, age):        self.name = name        self.__age = age #私有属性    def print_name(self):        print(self.name)class Student(Person):    def __init__(self, name, age, id):        Person.__init__(self, name, age)        self.id = id    def print_name(self):        '''重写了父类的方法'''        print('my name is ', self.name)# stu = Student('sherry',24,'2017')print(Student.mro())输出：[<class '__main__.Student'>, <class '__main__.Person'>, <class 'object'>]

object根类

object 类是所有类的父类，因此所有的类都有 object 类的属性和方法。

dir()查看对象属性

# 测试继承的基本使用class Person():    def __init__(self, name, age):        self.name = name        self.__age = age #私有属性    def print_name(self):        print(self.name)class Student(Person):    def __init__(self, name, age, id):        Person.__init__(self, name, age)        self.id = id    def print_name(self):        '''重写了父类的方法'''        print('my name is ', self.name)obj = object()stu = Student('sherry',24,'2017')print(dir(obj))print(dir(stu))输出：['__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__']['_Person__age', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'id', 'name', 'print_name']

str()方法的重写

object 有一个__str__()方法，用于返回一个对于“对象的描述”，对应于内置函数 str()。经常用于 print()方法，帮助我们查看对象的信息。str()可以重写。

class Person():    def __init__(self, name, age):        self.name = name        self.__age = age #私有属性    def print_name(self):        print(self.name)    def __str__(self):        return 'name:{0} age:{1}'.format(self.name, self.__age)p = Person('sherry', 24)print(p)输出：name:sherry age:24

多重继承

Python 支持多重继承，一个子类可以有多个“直接父类”。这样，就具备了“多个父 类”的特点。但是由于，这样会被“类的整体层次”搞的异常复杂，尽量避免使用。(java不支持多重继承）

class A():    passclass B():    passclass C(A,B):    passprint(C.mro())输出：[<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'>]

MRO()

Python 支持多继承，如果父类中有相同名字的方法，在子类没有指定父类名时，解释器将 “从左向右”按顺序搜索。

class A():    passclass B():    passclass C(A,B):    passprint(C.mro())输出：[<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'>]

super()获得父类定义

在子类中，如果想要获得父类的方法时，我们可以通过 super()来做。super()获得父类的定义（不是获得父类的对象）。

# 测试super()class A():    def say(self):        print('aa')class B(A):    def say(self):        super().say()  #调用父类方法        A.say(self)#调用父类方法        print('bb')b = B()b.say()输出：aaaabb

多态

多态（polymorphism）是指同一个方法调用由于对象不同可能会产生不同的行为。

关于多态要注意以下 2 点：

多态是方法的多态，属性没有多态。

多态的存在有 2 个必要条件：继承、方法重写。

# 多态class Man():    def eat(self):        print('eat!')class Chinese(Man):    def eat(self):        print('eat with chopsticks')class English(Man):    def eat(self):        print('eat with fork')class Indian(Man):    def eat(self):        print('eat with hand')def manEat(m):    if isinstance(m,Man):        m.eat()    else:        print('can not eat!') manEat(Man())manEat(Chinese())manEat(English())manEat(Indian())     输出：eat!eat with chopstickseat with forkeat with hand

特殊方法和重载运算符

python重的运算符实际上是通过调用对象的特殊方法实现的。

a = 20b = 30print(a+b)print(a.__add__(b))输出：5050

常见的特殊方法：

每个运算符实际上都对应了相应的方法：

# 测试运算符重载class Person():    def __init__(self, name):        self.name = name    def __add__(self, other):        if isinstance(other, Person):            return '{0}-{1}'.format(self.name, other.name)    def __mul__(self, other):        if isinstance(other, int):            return self.name * otherp1 = Person('Sherry')p2 = Person('Lily')print(p1 + p2)print(p1*10)输出：Sherry-LilySherrySherrySherrySherrySherrySherrySherrySherrySherrySherry

特殊属性

python中包含了很多双下划线开始和结束的属性，这些是特殊属性，有特殊用法。这里列出常见的特殊属性：

#测试特殊属性class A():    def say(self):        print('aa')class B():    def say(self):        print('bb')class C(B,A):    def __init__(self,name):        super().__init__()        self.name = namec = C('sherry') print(c.__dict__) #c对象的属性列表print(c.__class__) #c对象的类print(C.__bases__) #C类的基类print(C.__mro__)#C类的继承关系print(C.__subclasses__)#C类的子类输出：{'name': 'sherry'}<class '__main__.C'>(<class '__main__.B'>, <class '__main__.A'>)(<class '__main__.C'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)<built-in method __subclasses__ of type object at 0x7fefdacc8dd0>

对象的浅拷贝和深拷贝

• 变量的赋值操作

只是形成两个变量，实际还是指向同一个对象。

• 浅拷贝Python

拷贝一般都是浅拷贝。拷贝时，对象包含的子对象内容不拷贝。因此，源对象 和拷贝对象会引用同一个子对象。

• ·深拷贝使用

使用copy 模块的 deepcopy 函数，递归拷贝对象中包含的子对象。源对象和拷贝对象 所有的子对象也不同。

# 测试浅拷贝和深拷贝import copyclass MobilePhone():    def __init__(self, cpu, screen):        self.cpu = cpu        self.screen = screenclass CPU():    def caculate(self):        print('cpu:\t', self)class Screen():    def show(self):        print('screen:\t',self)m1 = MobilePhone(CPU(), Screen())print('测试赋值----')m0 = m1print('m1:\t',m1)m1.cpu.caculate()m1.screen.show()print('m0:\t',m0)m0.cpu.caculate()m0.screen.show()print('测试浅复制----')m2 = copy.copy(m1)print('m1:\t',m1)m1.cpu.caculate()m1.screen.show()print('m2:\t',m2)m2.cpu.caculate()m2.screen.show()print('测试深复制----')m3 = copy.deepcopy(m1)print('m1:\t',m1)m1.cpu.caculate()m1.screen.show()print('m3:\t',m3)m3.cpu.caculate()m3.screen.show()输出：测试赋值----m1:      <__main__.MobilePhone object at 0x7f8b0d6ed190>cpu:     <__main__.CPU object at 0x7f8b0d6ed130>screen:  <__main__.Screen object at 0x7f8b0d6ed100>m0:      <__main__.MobilePhone object at 0x7f8b0d6ed190>cpu:     <__main__.CPU object at 0x7f8b0d6ed130>screen:  <__main__.Screen object at 0x7f8b0d6ed100>测试浅复制----m1:      <__main__.MobilePhone object at 0x7f8b0d6ed190>cpu:     <__main__.CPU object at 0x7f8b0d6ed130>screen:  <__main__.Screen object at 0x7f8b0d6ed100>m2:      <__main__.MobilePhone object at 0x7f8b0d6a9940>cpu:     <__main__.CPU object at 0x7f8b0d6ed130>screen:  <__main__.Screen object at 0x7f8b0d6ed100>测试深复制----m1:      <__main__.MobilePhone object at 0x7f8b0d6ed190>cpu:     <__main__.CPU object at 0x7f8b0d6ed130>screen:  <__main__.Screen object at 0x7f8b0d6ed100>m3:      <__main__.MobilePhone object at 0x7f8b0d6ed280>cpu:     <__main__.CPU object at 0x7f8b0d6ede20>screen:  <__main__.Screen object at 0x7f8b0d6edd30>

组合

“is-a”关系，我们可以使用“继承”。从而实现子类拥有的父类的方法和属性。“is-a” 关系指的是类似这样的关系：狗是动物，dog is animal。狗类就应该继承动物类。

“has-a”关系，我们可以使用“组合”，也能实现一个类拥有另一个类的方法和属性。” has-a”关系指的是这样的关系：手机拥有 CPU。 MobilePhone has a CPU。

设计模式_工厂模式实现

设计模式是面向对象语言特有的内容，是我们在面临某一类问题时候固定的做法，设计 模式有很多种，比较流行的是：GOF（Goup Of Four）23 种设计模式。当然，我们没有 必要全部学习，学习几个常用的即可。

对于初学者，我们学习两个最常用的模式：工厂模式和单例模式。

工厂模式实现了创建者和调用者的分离，使用专门的工厂类将选择实现类、创建对象进行统一的管理和控制。

#测试工厂模式class CarFactory():    def creatCar(self, brand):        if brand == '奔驰':            return Benz()        elif brand == '宝马':            return BMW()        elif brand == '比亚迪':            return BYD()        else:            print('can not create!')class Benz():    passclass BMW():    passclass BYD():    passfactory = CarFactory()c1 = factory.creatCar('奔驰')c2 = factory.creatCar('宝马')c3 = factory.creatCar('比亚迪')

设计模式_单例模式实现

单例模式（Singleton Pattern）的核心作用是确保一个类只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点。

单例模式只生成一个实例对象，减少了对系统资源的开销。当一个对象的产生需要比较 多的资源，如读取配置文件、产生其他依赖对象时，可以产生一个“单例对象”，然后永久 驻留内存中，从而极大的降低开销。

# 测试单例模式class MySingleton():    __obj = None    __init_flag = True    def __new__(cls, *args, **kwargs):        if cls.__obj == None:            cls.__obj = object.__new__(cls)  # __obj对象只创建一次  obj对象就是Mysingleton对象        return cls.__obj    def __init__(self, name):        if self.__init_flag == True:            print('init....')            self.name = name            self.__init_flag = Falsea = MySingleton('aa')b = MySingleton('bb')c = MySingleton('cc')print(a)print(a.name)print(b)print(b.name)print(c)print(c.name)输出：init....<__main__.MySingleton object at 0x7fce0f6e8130>aa<__main__.MySingleton object at 0x7fce0f6e8130>aa<__main__.MySingleton object at 0x7fce0f6e8130>aa

工厂模式和单例模式的整合使用

# 测试工厂模式和单例模式的混合使用class CarFactory():    __obj = None    __init_flag = True    def __new__(cls, *args, **kwargs):        if cls.__obj == None:            cls.__obj = object.__new__(cls)        return cls.__obj    def __init__(self):        if self.__init_flag:            print('init factory')            self.__init_flag = False        def creatCar(self, brand):        if brand == '奔驰':            return Benz()        elif brand == '宝马':            return BMW()        elif brand == '比亚迪':            return BYD()        else:            print('can not create!')class Benz():    passclass BMW():    passclass BYD():    passfactory = CarFactory()c1 = factory.creatCar('奔驰')c2 = factory.creatCar('宝马')c3 = factory.creatCar('比亚迪')factory2 = CarFactory()print(factory)print(factory2)输出：init factory<__main__.CarFactory object at 0x7fd286eecc10><__main__.CarFactory object at 0x7fd286eecc10>

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