Python從設(shè)計之初就已經(jīng)是一門面向?qū)ο蟮恼Z言坛善，正因為如此，在Python中創(chuàng)建一個類和對象是很容易的肪虎。本章節(jié)我們將詳細介紹Python的面向?qū)ο缶幊獭?/p>
如果你以前沒有接觸過面向?qū)ο蟮木幊陶Z言贝室，那你可能需要先了解一些面向?qū)ο笳Z言的一些基本特征，在頭腦里頭形成一個基本的面向?qū)ο蟮母拍钚究保@樣有助于你更容易的學習Python的面向?qū)ο缶幊獭?/p>
接下來我們先來簡單的了解下面向?qū)ο蟮囊恍┗咎卣鳌?/p>
面向?qū)ο蠹夹g(shù)簡介
- 類(Class): 用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法腺逛。對象是類的實例荷愕。
- 類變量：類變量在整個實例化的對象中是公用的。類變量定義在類中且在函數(shù)體之外棍矛。類變量通常不作為實例變量使用安疗。
- 數(shù)據(jù)成員：類變量或者實例變量, 用于處理類及其實例對象的相關(guān)的數(shù)據(jù)。
- 方法重寫：如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求够委，可以對其進行改寫荐类，這個過程叫方法的覆蓋（override），也稱為方法的重寫茁帽。
- 局部變量：定義在方法中的變量玉罐，只作用于當前實例的類真竖。
- 實例變量：在類的聲明中，屬性是用變量來表示的厌小。這種變量就稱為實例變量恢共，是在類聲明的內(nèi)部但是在類的其他成員方法之外聲明的。
- 繼承：即一個派生類（derived class）繼承基類（base class）的字段和方法璧亚。繼承也允許把一個派生類的對象作為一個基類對象對待讨韭。例如，有這樣一個設(shè)計：一個Dog類型的對象派生自Animal類癣蟋，這是模擬"是一個（is-a）"關(guān)系（例圖透硝，Dog是一個Animal）。
- 實例化：創(chuàng)建一個類的實例疯搅，類的具體對象濒生。
- 方法：類中定義的函數(shù)。
- 對象：通過類定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實例幔欧。對象包括兩個數(shù)據(jù)成員（類變量和實例變量）和方法罪治。
創(chuàng)建類
使用 class 語句來創(chuàng)建一個新類，class 之后為類的名稱并以冒號結(jié)尾:
class ClassName:
'類的幫助信息' #類文檔字符串
class_suite #類體
類的幫助信息可以通過ClassName.doc查看礁蔗。
class_suite 由類成員觉义，方法，數(shù)據(jù)屬性組成浴井。
實例
以下是一個簡單的 Python 類的例子:
實例
# !/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*-
class Employee:
'所有員工的基類'
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 變量是一個類變量晒骇，它的值將在這個類的所有實例之間共享。你可以在內(nèi)部類或外部類使用 Employee.empCount 訪問磺浙。
- 第一種方法init()方法是一種特殊的方法洪囤，被稱為類的構(gòu)造函數(shù)或初始化方法，當創(chuàng)建了這個類的實例時就會調(diào)用該方法
- self 代表類的實例撕氧，self 在定義類的方法時是必須有的瘤缩，雖然在調(diào)用時不必傳入相應(yīng)的參數(shù)。
self代表類的實例呵曹，而非類
類的方法與普通的函數(shù)只有一個特別的區(qū)別——它們必須有一個額外的第一個參數(shù)名稱, 按照慣例它的名稱是 self款咖。
class Test:
def prt(self):
print(self)
print(self.__class__)
t = Test()
t.prt()
以上實例執(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 代表的是類的實例奄喂，代表當前對象的地址，而 self.*class*** 則指向類海洼。
self 不是 python 關(guān)鍵字跨新，我們把他換成 runoob 也是可以正常執(zhí)行的:
實例
class Test:
def prt(runoob):
print(runoob)
print(runoob.__class__)
t = Test()
t.prt()
以上實例執(zhí)行結(jié)果為：
<__main__.Test instance at 0x10d066878>
__main__.Test
創(chuàng)建實例對象
實例化類其他編程語言中一般用關(guān)鍵字 new，但是在 Python 中并沒有這個關(guān)鍵字坏逢，類的實例化類似函數(shù)調(diào)用方式域帐。
以下使用類的名稱 Employee 來實例化赘被，并通過 init 方法接收參數(shù)。
"創(chuàng)建 Employee 類的第一個對象"
emp1 = Employee("Zara", 2000)
"創(chuàng)建 Employee 類的第二個對象"
emp2 = Employee("Manni", 5000)
訪問屬性
您可以使用點號 . 來訪問對象的屬性肖揣。使用如下類的名稱訪問類變量:
emp1.displayEmployee()
emp2.displayEmployee()
print "Total Employee %d" % Employee.empCount
完整實例：
實例
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
class Employee:
'所有員工的基類'
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 類的第一個對象"
emp1 = Employee("Zara", 2000)
"創(chuàng)建 Employee 類的第二個對象"
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
你可以添加民假，刪除，修改類的屬性龙优，如下所示：
emp1.age = 7 # 添加一個 '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)的方式來訪問屬性：
- getattr(obj, name[, default]) : 訪問對象的屬性羊异。
- hasattr(obj,name) : 檢查是否存在一個屬性。
- setattr(obj,name,value) : 設(shè)置一個屬性彤断。如果屬性不存在野舶，會創(chuàng)建一個新屬性。
- delattr(obj, name) : 刪除屬性宰衙。
hasattr(emp1, 'age') # 如果存在 'age' 屬性返回 True平道。
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'
Python內(nèi)置類屬性
- dict : 類的屬性（包含一個字典，由類的數(shù)據(jù)屬性組成）
- doc :類的文檔字符串
- name: 類名
- module: 類定義所在的模塊（類的全名是'main.className'供炼，如果類位于一個導入模塊mymod中一屋，那么className.module 等于 mymod）
-
bases : 類的所有父類構(gòu)成元素（包含了一個由所有父類組成的元組）
Python內(nèi)置類屬性調(diào)用實例如下：
實例
#!/usr/bin/python
# -- coding: UTF-8 --
class Employee:
'所有員工的基類'
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
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>}
python對象銷毀(垃圾回收)
Python 使用了引用計數(shù)這一簡單技術(shù)來跟蹤和回收垃圾。
在 Python 內(nèi)部記錄著所有使用中的對象各有多少引用袋哼。
一個內(nèi)部跟蹤變量陆淀，稱為一個引用計數(shù)器。
當對象被創(chuàng)建時先嬉， 就創(chuàng)建了一個引用計數(shù)轧苫， 當這個對象不再需要時， 也就是說疫蔓， 這個對象的引用計數(shù)變?yōu)? 時含懊， 它被垃圾回收。但是回收不是"立即"的衅胀， 由解釋器在適當?shù)臅r機岔乔，將垃圾對象占用的內(nèi)存空間回收。
a = 40 # 創(chuàng)建對象 <40>
b = a # 增加引用滚躯， <40> 的計數(shù)
c = [b] # 增加引用. <40> 的計數(shù)
del a # 減少引用 <40> 的計數(shù)
b = 100 # 減少引用 <40> 的計數(shù)
c[0] = -1 # 減少引用 <40> 的計數(shù)
垃圾回收機制不僅針對引用計數(shù)為0的對象雏门，同樣也可以處理循環(huán)引用的情況。循環(huán)引用指的是掸掏，兩個對象相互引用茁影，但是沒有其他變量引用他們。這種情況下丧凤，僅使用引用計數(shù)是不夠的募闲。Python 的垃圾收集器實際上是一個引用計數(shù)器和一個循環(huán)垃圾收集器。作為引用計數(shù)的補充愿待， 垃圾收集器也會留心被分配的總量很大（即未通過引用計數(shù)銷毀的那些）的對象浩螺。 在這種情況下靴患， 解釋器會暫停下來， 試圖清理所有未引用的循環(huán)要出。
實例
析構(gòu)函數(shù) del 鸳君，del在對象銷毀的時候被調(diào)用，當對象不再被使用時患蹂，del方法運行：
#!/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, "銷毀")
pt1 = Point()
pt2 = pt1
pt3 = pt1
print
id(pt1), id(pt2), id(pt3) # 打印對象的id
del pt1
del pt2
del pt3
以上實例運行結(jié)果如下：
3083401324 3083401324 3083401324
Point 銷毀
注意：通常你需要在單獨的文件中定義一個類或颊，
類的繼承
面向?qū)ο蟮木幊處淼闹饕锰幹皇谴a的重用，實現(xiàn)這種重用的方法之一是通過繼承機制况脆。
通過繼承創(chuàng)建的新類稱為子類或派生類饭宾，被繼承的類稱為基類、父類或超類格了。
繼承語法
class 派生類名(基類名)
...
在python中繼承中的一些特點：
- 1看铆、如果在子類中需要父類的構(gòu)造方法就需要顯式的調(diào)用父類的構(gòu)造方法，或者不重寫父類的構(gòu)造方法盛末。詳細說明可查看： python 子類繼承父類構(gòu)造函數(shù)說明弹惦。
- 2、在調(diào)用基類的方法時悄但，需要加上基類的類名前綴棠隐，且需要帶上 self 參數(shù)變量。區(qū)別在于類中調(diào)用普通函數(shù)時并不需要帶上 self 參數(shù)
- 3檐嚣、Python 總是首先查找對應(yīng)類型的方法助泽，如果它不能在派生類中找到對應(yīng)的方法，它才開始到基類中逐個查找嚎京。（先在本類中查找調(diào)用的方法嗡贺，找不到才去基類中找）。
如果在繼承元組中列了一個以上的類鞍帝，那么它就被稱作"多重繼承" 诫睬。
語法：
派生類的聲明，與他們的父類類似帕涌，繼承的基類列表跟在類名之后摄凡，如下所示：
class SubClassName (ParentClass1[, ParentClass2, ...]):
...
實例
class Parent: # 定義父類
parentAttr = 100
def __init__(self):
print("我是父類構(gòu)造函數(shù)")
def parentMethod(self):
print("調(diào)用父類方法")
def setAttr(self, arrt):
Parent.parentAttr = arrt
def getAttr(self):
print("父類屬性:", Parent.parentAttr)
class Child(Parent): # 定義子類
def __init__(self):
print("調(diào)用子類構(gòu)造方法")
def childMethod(self):
print("調(diào)用子類方child method")
c = Child()
c.childMethod()
c.parentMethod()
c.setAttr(200)
c.getAttr()
以上代碼執(zhí)行結(jié)果如下：
調(diào)用子類構(gòu)造方法
調(diào)用子類方法
調(diào)用父類方法
父類屬性 : 200
你可以繼承多個類
class A: # 定義類 A
.....
class B: # 定義類 B
.....
class C(A, B): # 繼承類 A 和 B
.....
你可以使用issubclass()或者isinstance()方法來檢測。
- issubclass() - 布爾函數(shù)判斷一個類是另一個類的子類或者子孫類蚓曼，語法：issubclass(sub,sup)
- isinstance(obj, Class) 布爾函數(shù)如果obj是Class類的實例對象或者是一個Class子類的實例對象則返回true亲澡。
方法重寫
如果你的父類方法的功能不能滿足你的需求，你可以在子類重寫你父類的方法：
實例：
實例
class Animal: # 定義父類
def run(self):
print("Animal is running...") # 調(diào)用父類方法
class Cat(Animal): # 定義子類
def run(self):
print("Cat is running....") # 調(diào)用子類方法
class Dog(Animal): # 定義子類
def run(self):
print("Dog is running.....") # 調(diào)用子類方法
c = Dog() # 子類實例
c.run()
執(zhí)行以上代碼輸出結(jié)果如下：
Dog is running.....
基礎(chǔ)重載方法
下表列出了一些通用的功能辟躏，你可以在自己的類重寫：
| 序號 | 方法, 描述 & 簡單的調(diào)用 |
|---|---|
| 1 | *init* ( self [,args...] ) 構(gòu)造函數(shù) 簡單的調(diào)用方法: obj = className(args) |
| 2 | *del*( self ) 析構(gòu)方法, 刪除一個對象 簡單的調(diào)用方法 : del obj |
| 3 | *repr*( self ) 轉(zhuǎn)化為供解釋器讀取的形式 簡單的調(diào)用方法 : repr(obj) |
| 4 | *str*( self ) 用于將值轉(zhuǎn)化為適于人閱讀的形式 簡單的調(diào)用方法 : str(obj) |
| 5 | *cmp* ( self, x ) 對象比較 簡單的調(diào)用方法 : cmp(obj, x) |
運算符重載
Python同樣支持運算符重載谷扣，實例如下：
實例
#!/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)
類屬性與方法
類的私有屬性
__private_attrs：兩個下劃線開頭，聲明該屬性為私有捎琐，不能在類的外部被使用或直接訪問会涎。在類內(nèi)部的方法中使用時 self.__private_attrs。
類的方法
在類的內(nèi)部瑞凑，使用 def 關(guān)鍵字可以為類定義一個方法末秃，與一般函數(shù)定義不同，類方法必須包含參數(shù) self,且為第一個參數(shù)
類的私有方法
__private_method：兩個下劃線開頭籽御，聲明該方法為私有方法练慕，不能在類的外部調(diào)用。在類的內(nèi)部調(diào)用 self.__private_methods
實例
# !/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*-
class JustCounter:
__secretCount = 0
# 私有變量
publicCount = 0
# 公開變量
def count(self):
self.__secretCount += 1
self.publicCount += 1
print(self.__secretCount)
counter = JustCounter()
counter.count()
counter.count()
print(counter.publicCount)
print(counter.__secretCount)
# 報錯技掏，實例不能訪問私有變量
Python 通過改變名稱來包含類名:
1
2
2
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 17, in <module>
print counter.__secretCount # 報錯铃将，實例不能訪問私有變量
AttributeError: JustCounter instance has no attribute '__secretCount'
Python不允許實例化的類訪問私有數(shù)據(jù)，但你可以使用 object._className__attrName（ 對象名.*類名*_私有屬性名 ）訪問屬性哑梳，參考以下實例：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
class Runoob:
__site = "www.runoob.com"
runoob = Runoob()
print runoob._Runoob__site
執(zhí)行以上代碼劲阎，執(zhí)行結(jié)果如下：
www.runoob.com
單下劃線、雙下劃線鸠真、頭尾雙下劃線說明：
- *foo*: 定義的是特殊方法悯仙，一般是系統(tǒng)定義名字 ，類似 *init*() 之類的吠卷。
- _foo: 以單下劃線開頭的表示的是 protected 類型的變量锡垄，即保護類型只能允許其本身與子類進行訪問，不能用于 from module import *
- __foo: 雙下劃線的表示的是私有類型(private)的變量, 只能是允許這個類本身進行訪問了祭隔。
