python 面向?qū)ο?/h1>

python 是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，在 python中創(chuàng)建類(lèi)和對(duì)象非常容易。

如果你以前沒(méi)有接觸過(guò)面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，那你可能需要先了解一些面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的一些基本特征，在頭腦里頭形成一個(gè)基本的面向?qū)ο蟮母拍?，這樣有助于你更容易的學(xué)習(xí)python的面向?qū)ο缶幊獭?

 

1. 面向?qū)ο蠹夹g(shù)簡(jiǎn)介

• 類(lèi)(class): 用來(lái)描述具有相同的屬性和方法的對(duì)象的集合。它定義了該集合中每個(gè)對(duì)象所共有的屬性和方法。對(duì)象是類(lèi)的實(shí)例。
• 類(lèi)變量：類(lèi)變量在整個(gè)實(shí)例化的對(duì)象中是公用的。類(lèi)變量定義在類(lèi)中且在函數(shù)體之外。類(lèi)變量通常不作為實(shí)例變量使用。
• 數(shù)據(jù)成員：類(lèi)變量或者實(shí)例變量, 用于處理類(lèi)及其實(shí)例對(duì)象的相關(guān)的數(shù)據(jù)。
• 方法重寫(xiě)：如果從父類(lèi)繼承的方法不能滿(mǎn)足子類(lèi)的需求，可以對(duì)其進(jìn)行改寫(xiě)，這個(gè)過(guò)程叫方法的覆蓋（override），也稱(chēng)為方法的重寫(xiě)。
• 局部變量：定義在方法中的變量，只作用于當(dāng)前實(shí)例的類(lèi)。
• 實(shí)例變量：在類(lèi)的聲明中，屬性是用變量來(lái)表示的。這種變量就稱(chēng)為實(shí)例變量，是在類(lèi)聲明的內(nèi)部但是在類(lèi)的其他成員方法之外聲明的。
• 繼承：即一個(gè)派生類(lèi)（derived class）繼承基類(lèi)（base class）的字段和方法。繼承也允許把一個(gè)派生類(lèi)的對(duì)象作為一個(gè)基類(lèi)對(duì)象對(duì)待。例如，有這樣一個(gè)設(shè)計(jì)：一個(gè)dog類(lèi)型的對(duì)象派生自animal類(lèi)，這是模擬"是一個(gè)（is-a）"關(guān)系（例圖，dog是一個(gè)animal）。
• 實(shí)例化：創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)的實(shí)例，類(lèi)的具體對(duì)象。
• 方法：類(lèi)中定義的函數(shù)。
• 對(duì)象：通過(guò)類(lèi)定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)例。對(duì)象包括兩個(gè)數(shù)據(jù)成員（類(lèi)變量和實(shí)例變量）和方法。

2. 創(chuàng)建類(lèi)

使用 class 語(yǔ)句來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新類(lèi)，class 之后為類(lèi)的名稱(chēng)并以冒號(hào)結(jié)尾:

class classname:
   '類(lèi)的幫助信息'   #類(lèi)文檔字符串
   class_suite  #類(lèi)體

類(lèi)的幫助信息可以通過(guò)classname.__doc__查看。

class_suite 由類(lèi)成員，方法，數(shù)據(jù)屬性組成。

以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的 python 類(lèi)的例子:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
class employee:
   '所有員工的基類(lèi)'
   empcount = 0
 
   def __init__(self, name, salary):
      self.name = name
      self.salary = salary
      employee.empcount += 1
   
   def displaycount(self):
     print "total employee %d" % employee.empcount
 
   def displayemployee(self):
      print "name : ", self.name,  ", salary: ", self.salary

• empcount 變量是一個(gè)類(lèi)變量，它的值將在這個(gè)類(lèi)的所有實(shí)例之間共享。你可以在內(nèi)部類(lèi)或外部類(lèi)使用 employee.empcount 訪問(wèn)。
• 第一種方法__init__()方法是一種特殊的方法，被稱(chēng)為類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)或初始化方法，當(dāng)創(chuàng)建了這個(gè)類(lèi)的實(shí)例時(shí)就會(huì)調(diào)用該方法
• self 代表類(lèi)的實(shí)例，self 在定義類(lèi)的方法時(shí)是必須有的，雖然在調(diào)用時(shí)不必傳入相應(yīng)的參數(shù)。

1) self代表類(lèi)的實(shí)例，而非類(lèi)

類(lèi)的方法與普通的函數(shù)只有一個(gè)特別的區(qū)別——它們必須有一個(gè)額外的第一個(gè)參數(shù)名稱(chēng), 按照慣例它的名稱(chēng)是 self。

class test:
    def prt(self):
        print(self)
        print(self.__class__)
 
t = test()
t.prt()

以上實(shí)例執(zhí)行結(jié)果為：

<__main__.test instance at 0x10d066878>
__main__.test

從執(zhí)行結(jié)果可以很明顯的看出，self 代表的是類(lèi)的實(shí)例，代表當(dāng)前對(duì)象的地址，而 self.__class__ 則指向類(lèi)。

self 不是 python 關(guān)鍵字，我們把他換成 yapf 也是可以正常執(zhí)行的:

class test:
    def prt(yapf):
        print(yapf)
        print(yapf.__class__)
 
t = test()
t.prt()

以上實(shí)例執(zhí)行結(jié)果為：

<__main__.test instance at 0x10d066878>
__main__.test

3. 創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象

實(shí)例化類(lèi)其他編程語(yǔ)言中一般用關(guān)鍵字 new，但是在 python 中并沒(méi)有這個(gè)關(guān)鍵字，類(lèi)的實(shí)例化類(lèi)似函數(shù)調(diào)用方式。

以下使用類(lèi)的名稱(chēng) employee 來(lái)實(shí)例化，并通過(guò) __init__ 方法接收參數(shù)。

"創(chuàng)建 employee 類(lèi)的第一個(gè)對(duì)象"
emp1 = employee("zara", 2000)
"創(chuàng)建 employee 類(lèi)的第二個(gè)對(duì)象"
emp2 = employee("manni", 5000)

4. 訪問(wèn)屬性

您可以使用點(diǎn)號(hào) . 來(lái)訪問(wèn)對(duì)象的屬性。使用如下類(lèi)的名稱(chēng)訪問(wèn)類(lèi)變量:

emp1.displayemployee()
emp2.displayemployee()
print "total employee %d" % employee.empcount

完整實(shí)例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
class employee:
   '所有員工的基類(lèi)'
   empcount = 0
 
   def __init__(self, name, salary):
      self.name = name
      self.salary = salary
      employee.empcount += 1
   
   def displaycount(self):
     print "total employee %d" % employee.empcount
 
   def displayemployee(self):
      print "name : ", self.name,  ", salary: ", self.salary
 
"創(chuàng)建 employee 類(lèi)的第一個(gè)對(duì)象"
emp1 = employee("zara", 2000)
"創(chuàng)建 employee 類(lèi)的第二個(gè)對(duì)象"
emp2 = employee("manni", 5000)
emp1.displayemployee()
emp2.displayemployee()
print "total employee %d" % employee.empcount

執(zhí)行以上代碼輸出結(jié)果如下：

name :  zara ,salary:  2000
name :  manni ,salary:  5000
total employee 2

你可以添加，刪除，修改類(lèi)的屬性，如下所示：

emp1.age = 7  # 添加一個(gè) 'age' 屬性
emp1.age = 8  # 修改 'age' 屬性
del emp1.age  # 刪除 'age' 屬性

你也可以使用以下函數(shù)的方式來(lái)訪問(wèn)屬性：

• getattr(obj, name[, default]) : 訪問(wèn)對(duì)象的屬性。
• hasattr(obj,name) : 檢查是否存在一個(gè)屬性。
• setattr(obj,name,value) : 設(shè)置一個(gè)屬性。如果屬性不存在，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新屬性。
• delattr(obj, name) : 刪除屬性。

hasattr(emp1, 'age')    # 如果存在 'age' 屬性返回 true。
getattr(emp1, 'age')    # 返回 'age' 屬性的值
setattr(emp1, 'age', 8) # 添加屬性 'age' 值為 8
delattr(emp1, 'age')    # 刪除屬性 'age'

5. python內(nèi)置類(lèi)屬性

• __dict__ : 類(lèi)的屬性（包含一個(gè)字典，由類(lèi)的數(shù)據(jù)屬性組成）
• __doc__ :類(lèi)的文檔字符串
• __name__: 類(lèi)名
• __module__: 類(lèi)定義所在的模塊（類(lèi)的全名是'__main__.classname'，如果類(lèi)位于一個(gè)導(dǎo)入模塊mymod中，那么classname.__module__ 等于 mymod）
• __bases__ : 類(lèi)的所有父類(lèi)構(gòu)成元素（包含了一個(gè)由所有父類(lèi)組成的元組）

python內(nèi)置類(lèi)屬性調(diào)用實(shí)例如下：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
class employee:
   '所有員工的基類(lèi)'
   empcount = 0
 
   def __init__(self, name, salary):
      self.name = name
      self.salary = salary
      employee.empcount += 1
   
   def displaycount(self):
     print "total employee %d" % employee.empcount
 
   def displayemployee(self):
      print "name : ", self.name,  ", salary: ", self.salary
 
print "employee.__doc__:", employee.__doc__
print "employee.__name__:", employee.__name__
print "employee.__module__:", employee.__module__
print "employee.__bases__:", employee.__bases__
print "employee.__dict__:", employee.__dict__

執(zhí)行以上代碼輸出結(jié)果如下：

employee.__doc__: 所有員工的基類(lèi)
employee.__name__: employee
employee.__module__: __main__
employee.__bases__: ()
employee.__dict__: {'__module__': '__main__', 'displaycount': <function displaycount at 0x10a939c80>, 'empcount': 0, 'displayemployee': <function displayemployee at 0x10a93caa0>, '__doc__': '\xe6\x89\x80\xe6\x9c\x89\xe5\x91\x98\xe5\xb7\xa5\xe7\x9a\x84\xe5\x9f\xba\xe7\xb1\xbb', '__init__': <function __init__ at 0x10a939578>}

6. python對(duì)象銷(xiāo)毀(垃圾回收)

python 使用了引用計(jì)數(shù)這一簡(jiǎn)單技術(shù)來(lái)跟蹤和回收垃圾。

一個(gè)內(nèi)部跟蹤變量，稱(chēng)為一個(gè)引用計(jì)數(shù)器。

當(dāng)對(duì)象被創(chuàng)建時(shí)， 就創(chuàng)建了一個(gè)引用計(jì)數(shù)， 當(dāng)這個(gè)對(duì)象不再需要時(shí)， 也就是說(shuō)， 這個(gè)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)變?yōu)? 時(shí)， 它被垃圾回收。但是回收不是"立即"的， 由解釋器在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)，將垃圾對(duì)象占用的內(nèi)存空間回收。

a = 40      # 創(chuàng)建對(duì)象  <40>
b = a       # 增加引用， <40> 的計(jì)數(shù)
c = [b]     # 增加引用.  <40> 的計(jì)數(shù)

del a       # 減少引用 <40> 的計(jì)數(shù)
b = 100     # 減少引用 <40> 的計(jì)數(shù)
c[0] = -1   # 減少引用 <40> 的計(jì)數(shù)

垃圾回收機(jī)制不僅針對(duì)引用計(jì)數(shù)為0的對(duì)象，同樣也可以處理循環(huán)引用的情況。循環(huán)引用指的是，兩個(gè)對(duì)象相互引用，但是沒(méi)有其他變量引用他們。這種情況下，僅使用引用計(jì)數(shù)是不夠的。python 的垃圾收集器實(shí)際上是一個(gè)引用計(jì)數(shù)器和一個(gè)循環(huán)垃圾收集器。作為引用計(jì)數(shù)的補(bǔ)充， 垃圾收集器也會(huì)留心被分配的總量很大（即未通過(guò)引用計(jì)數(shù)銷(xiāo)毀的那些）的對(duì)象。 在這種情況下， 解釋器會(huì)暫停下來(lái)， 試圖清理所有未引用的循環(huán)。

析構(gòu)函數(shù) __del__ ，__del__在對(duì)象銷(xiāo)毀的時(shí)候被調(diào)用，當(dāng)對(duì)象不再被使用時(shí)，__del__方法運(yùn)行：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
class point:
   def __init__( self, x=0, y=0):
      self.x = x
      self.y = y
   def __del__(self):
      class_name = self.__class__.__name__
      print class_name, "銷(xiāo)毀"
 
pt1 = point()
pt2 = pt1
pt3 = pt1
print id(pt1), id(pt2), id(pt3) # 打印對(duì)象的id
del pt1
del pt2
del pt3

以上實(shí)例運(yùn)行結(jié)果如下：

3083401324 3083401324 3083401324
point 銷(xiāo)毀

注意：通常你需要在單獨(dú)的文件中定義一個(gè)類(lèi)，

7. 類(lèi)的繼承

面向?qū)ο蟮木幊處?lái)的主要好處之一是代碼的重用，實(shí)現(xiàn)這種重用的方法之一是通過(guò)繼承機(jī)制。

通過(guò)繼承創(chuàng)建的新類(lèi)稱(chēng)為子類(lèi)或派生類(lèi)，被繼承的類(lèi)稱(chēng)為基類(lèi)、父類(lèi)或超類(lèi)。

繼承語(yǔ)法：

class 派生類(lèi)名(基類(lèi)名)
    ...

在python中繼承中的一些特點(diǎn)：

• 1、如果在子類(lèi)中需要父類(lèi)的構(gòu)造方法就需要顯式的調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造方法，或者不重寫(xiě)父類(lèi)的構(gòu)造方法。詳細(xì)說(shuō)明可查看： python 子類(lèi)繼承父類(lèi)構(gòu)造函數(shù)說(shuō)明。
• 2、在調(diào)用基類(lèi)的方法時(shí)，需要加上基類(lèi)的類(lèi)名前綴，且需要帶上 self 參數(shù)變量。區(qū)別在于類(lèi)中調(diào)用普通函數(shù)時(shí)并不需要帶上 self 參數(shù)
• 3、python 總是首先查找對(duì)應(yīng)類(lèi)型的方法，如果它不能在派生類(lèi)中找到對(duì)應(yīng)的方法，它才開(kāi)始到基類(lèi)中逐個(gè)查找。（先在本類(lèi)中查找調(diào)用的方法，找不到才去基類(lèi)中找）。

如果在繼承元組中列了一個(gè)以上的類(lèi)，那么它就被稱(chēng)作"多重繼承" 。

多重繼承語(yǔ)法：

派生類(lèi)的聲明，與他們的父類(lèi)類(lèi)似，繼承的基類(lèi)列表跟在類(lèi)名之后，如下所示：

class subclassname (parentclass1[, parentclass2, ...]):
    ...

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
class parent:        # 定義父類(lèi)
   parentattr = 100
   def __init__(self):
      print "調(diào)用父類(lèi)構(gòu)造函數(shù)"
 
   def parentmethod(self):
      print '調(diào)用父類(lèi)方法'
 
   def setattr(self, attr):
      parent.parentattr = attr
 
   def getattr(self):
      print "父類(lèi)屬性 :", parent.parentattr
 
class child(parent): # 定義子類(lèi)
   def __init__(self):
      print "調(diào)用子類(lèi)構(gòu)造方法"
 
   def childmethod(self):
      print '調(diào)用子類(lèi)方法'
 
c = child()          # 實(shí)例化子類(lèi)
c.childmethod()      # 調(diào)用子類(lèi)的方法
c.parentmethod()     # 調(diào)用父類(lèi)方法
c.setattr(200)       # 再次調(diào)用父類(lèi)的方法 - 設(shè)置屬性值
c.getattr()          # 再次調(diào)用父類(lèi)的方法 - 獲取屬性值

以上代碼執(zhí)行結(jié)果如下：

調(diào)用子類(lèi)構(gòu)造方法
調(diào)用子類(lèi)方法
調(diào)用父類(lèi)方法
父類(lèi)屬性 : 200

你可以繼承多個(gè)類(lèi)

class a:        # 定義類(lèi) a
.....

class b:         # 定義類(lèi) b
.....

class c(a, b):   # 繼承類(lèi) a 和 b
.....

你可以使用issubclass()或者isinstance()方法來(lái)檢測(cè)。

• issubclass() - 布爾函數(shù)判斷一個(gè)類(lèi)是另一個(gè)類(lèi)的子類(lèi)或者子孫類(lèi)，語(yǔ)法：issubclass(sub,sup)
• isinstance(obj, class) 布爾函數(shù)如果obj是class類(lèi)的實(shí)例對(duì)象或者是一個(gè)class子類(lèi)的實(shí)例對(duì)象則返回true。

8. 方法重寫(xiě)

如果你的父類(lèi)方法的功能不能滿(mǎn)足你的需求，你可以在子類(lèi)重寫(xiě)你父類(lèi)的方法：

實(shí)例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
class parent:        # 定義父類(lèi)
   def mymethod(self):
      print '調(diào)用父類(lèi)方法'
 
class child(parent): # 定義子類(lèi)
   def mymethod(self):
      print '調(diào)用子類(lèi)方法'
 
c = child()          # 子類(lèi)實(shí)例
c.mymethod()         # 子類(lèi)調(diào)用重寫(xiě)方法

執(zhí)行以上代碼輸出結(jié)果如下：

調(diào)用子類(lèi)方法

9. 基礎(chǔ)重載方法

下表列出了一些通用的功能，你可以在自己的類(lèi)重寫(xiě)：

10. 運(yùn)算符重載

python同樣支持運(yùn)算符重載，實(shí)例如下：

#!/usr/bin/python
 
class vector:
   def __init__(self, a, b):
      self.a = a
      self.b = b
 
   def __str__(self):
      return 'vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)
   
   def __add__(self,other):
      return vector(self.a + other.a, self.b + other.b)
 
v1 = vector(2,10)
v2 = vector(5,-2)
print v1 + v2

以上代碼執(zhí)行結(jié)果如下所示:

vector(7,8)

11. 類(lèi)屬性與方法

1) 類(lèi)的私有屬性

__private_attrs：兩個(gè)下劃線開(kāi)頭，聲明該屬性為私有，不能在類(lèi)的外部被使用或直接訪問(wèn)。在類(lèi)內(nèi)部的方法中使用時(shí) self.__private_attrs。

2) 類(lèi)的方法

在類(lèi)的內(nèi)部，使用 def 關(guān)鍵字可以為類(lèi)定義一個(gè)方法，與一般函數(shù)定義不同，類(lèi)方法必須包含參數(shù) self,且為第一個(gè)參數(shù)

3) 類(lèi)的私有方法

__private_method：兩個(gè)下劃線開(kāi)頭，聲明該方法為私有方法，不能在類(lèi)的外部調(diào)用。在類(lèi)的內(nèi)部調(diào)用 self.__private_methods

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
class justcounter:
    __secretcount = 0  # 私有變量
    publiccount = 0    # 公開(kāi)變量
 
    def count(self):
        self.__secretcount += 1
        self.publiccount += 1
        print self.__secretcount
 
counter = justcounter()
counter.count()
counter.count()
print counter.publiccount
print counter.__secretcount  # 報(bào)錯(cuò)，實(shí)例不能訪問(wèn)私有變量

python 通過(guò)改變名稱(chēng)來(lái)包含類(lèi)名:

1
2
2
traceback (most recent call last):
  file "test.py", line 17, in <module>
    print counter.__secretcount  # 報(bào)錯(cuò)，實(shí)例不能訪問(wèn)私有變量
attributeerror: justcounter instance has no attribute '__secretcount'

python不允許實(shí)例化的類(lèi)訪問(wèn)私有數(shù)據(jù)，但你可以使用 object._classname__attrname（ 對(duì)象名._類(lèi)名__私有屬性名 ）訪問(wèn)屬性，參考以下實(shí)例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-

class yapf:
    __site = ""

    yapf = yapf()
print yapf._yapf__site

執(zhí)行以上代碼，執(zhí)行結(jié)果如下：

4) 單下劃線、雙下劃線、頭尾雙下劃線說(shuō)明：

• __foo__: 定義的是特殊方法，一般是系統(tǒng)定義名字 ，類(lèi)似 __init__() 之類(lèi)的。
• _foo: 以單下劃線開(kāi)頭的表示的是 protected 類(lèi)型的變量，即保護(hù)類(lèi)型只能允許其本身與子類(lèi)進(jìn)行訪問(wèn)，不能用于 from module import *
• __foo: 雙下劃線的表示的是私有類(lèi)型(private)的變量, 只能是允許這個(gè)類(lèi)本身進(jìn)行訪問(wèn)了。