原文：一文看懂Python面向?qū)ο缶幊?Python學(xué)習(xí)與新手入門必看)-絕對(duì)原創(chuàng) - 知乎 (zhihu.com)
類(Class)與對(duì)象(Object)
類(Class)是用來描述具有相同屬性(Attribute)和方法(Method)對(duì)象的集合汛聚。對(duì)象(Object)是類(Class)的具體實(shí)例脐供。比如學(xué)生都有名字和分?jǐn)?shù)，他們有著共同的屬性谚攒。這時(shí)我們就可以設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生類, 用于記錄學(xué)生的名字和分?jǐn)?shù)，并自定義方法打印出他們的名字和方法。
屬性(Attribute): 類里面用于描述所有對(duì)象共同特征的變量或數(shù)據(jù)。比如學(xué)生的名字和分?jǐn)?shù)眠副。
方法(Method): 類里面的函數(shù)，用來區(qū)別類外面的函數(shù), 用來實(shí)現(xiàn)某些功能竣稽。比如打印出學(xué)生的名字和分?jǐn)?shù)囱怕。
要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)類我們需要使用關(guān)鍵詞class. 這個(gè)學(xué)生類Student看上去應(yīng)該是這樣的:
創(chuàng)建一個(gè)學(xué)生類
class Student:
# 定義學(xué)生屬性，初始化方法
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score
# 定義打印學(xué)生信息的方法
def show(self):
print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))
在這個(gè)案例中毫别，我們只定義了一個(gè)抽象的類娃弓，電腦并沒有創(chuàng)建什么存儲(chǔ)空間。只有當(dāng)我們完成類的實(shí)例化(Instance)時(shí)岛宦，電腦才會(huì)創(chuàng)建一個(gè)具體的對(duì)象（Object）台丛，并為之分配存儲(chǔ)空間。所以對(duì)象（Object)是類（Class)的一個(gè)實(shí)例砾肺。
要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)具體的學(xué)生對(duì)象(Object)挽霉，我們還需要輸入:
student1 = Student("John", 100)
student2 = Student("Lucy", 99)
在這個(gè)案例中防嗡，Student是類，student1和student2是我們創(chuàng)建的具體的學(xué)生對(duì)象侠坎。當(dāng)我們輸入上述代碼時(shí)蚁趁，Python會(huì)自動(dòng)調(diào)用默認(rèn)的init初始構(gòu)造函數(shù)來生成具體的對(duì)象。關(guān)鍵字self是個(gè)非常重要的參數(shù)硅蹦，代表創(chuàng)建的對(duì)象本身荣德。
當(dāng)你創(chuàng)建具體的對(duì)象后，你可以直接通過student1.name和student1.score來分別獲取學(xué)生的名字和分?jǐn)?shù)童芹，也可以通過student1.show()來直接打印學(xué)生的名字和分?jǐn)?shù)。
類變量(class variables)與實(shí)例變量（instance variables）
假設(shè)我們需要在Student類里增加一個(gè)計(jì)數(shù)器number鲤拿，每當(dāng)一個(gè)新的學(xué)生對(duì)象(Object)被創(chuàng)建時(shí)假褪，這個(gè)計(jì)數(shù)器就自動(dòng)加1。由于這個(gè)計(jì)數(shù)器不屬于某個(gè)具體學(xué)生近顷，而屬于Student類的生音，所以被稱為類變量(class variables)。而姓名和分?jǐn)?shù)屬于每個(gè)學(xué)生對(duì)象的窒升，所以屬于實(shí)例變量(instance variables)缀遍，也被稱為對(duì)象變量(object variables)。
這個(gè)新Student類看上去應(yīng)該是這樣的:
創(chuàng)建一個(gè)學(xué)生類
class Student:
# number屬于類變量饱须，定義在方法外域醇，不屬于具體實(shí)例
number = 0
# 定義學(xué)生屬性，初始化方法
# name和score屬于實(shí)例變量蓉媳，定義在方法里
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score
# 此處有錯(cuò)誤
number = number + 1
# 定義打印學(xué)生信息的方法
def show(self):
print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))
類變量和實(shí)例變量的區(qū)別很大譬挚，訪問方式也也不一樣。
類變量：類變量在整個(gè)實(shí)例化的對(duì)象中是公用的酪呻。類變量定義在類中且在函數(shù)體之外减宣。訪問或調(diào)用類變量的正確方式是類名.變量名或者self.class.變量名。self.class自動(dòng)返回每個(gè)對(duì)象的類名玩荠。
實(shí)例變量：定義在方法中的變量漆腌，屬于某個(gè)具體的對(duì)象。訪問或調(diào)用實(shí)例變量的正確方式是對(duì)象名.變量名或者self.變量名.
注意到上述Student類有個(gè)錯(cuò)誤沒? 我們?cè)噲D直接使用number = number + 1調(diào)用屬于類的變量number阶冈。正確的方式是使用Student.number或self.class.number訪問屬于類的變量闷尿。下面的代碼才是正確的:
創(chuàng)建一個(gè)學(xué)生類
class Student:
# number屬于類變量，不屬于某個(gè)具體的學(xué)生實(shí)例
number = 0
# 定義學(xué)生屬性眼溶，初始化方法
# name和score屬于實(shí)例變量
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score
Student.number = Student.number + 1
# 定義打印學(xué)生信息的方法
def show(self):
print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))
實(shí)例化悠砚，創(chuàng)建對(duì)象
student1 = Student("John", 100)
student2 = Student("Lucy", 99)
print(Student.number) # 打印2
print(student1.class.number) # 打印2
類方法(Class method)
正如同有些變量只屬于類，有些方法也只屬于類堂飞，不屬于具體的對(duì)象灌旧。你有沒有注意到屬于對(duì)象的方法里面都有一個(gè)self參數(shù), 比如init(self), show(self)? self是指對(duì)象本身绑咱。屬于類的方法不使用self參數(shù)， 而使用參數(shù)cls枢泰，代表類本身描融。另外習(xí)慣上對(duì)類方法我們會(huì)加上@classmethod的修飾符做說明。
同樣拿Student為例子衡蚂，我們不用print函數(shù)打印出已創(chuàng)建學(xué)生對(duì)象的數(shù)量窿克，而是自定義一個(gè)類方法來打印，我們可以這么做:
class Student:
# number屬于類變量毛甲，不屬于某個(gè)具體的學(xué)生實(shí)例
number = 0
# 定義學(xué)生屬性年叮，初始化方法
# name和score屬于實(shí)例變量
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score
Student.number = Student.number + 1
# 定義打印學(xué)生信息的方法
def show(self):
print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))
# 定義類方法，打印學(xué)生的數(shù)量
@classmethod
def total(cls):
print("Total: {0}".format(cls.number))
實(shí)例化玻募，創(chuàng)建對(duì)象
student1 = Student("John", 100)
student2 = Student("Lucy", 99)
Student.total() # 打印 Total: 2
類的私有屬性(private attribute)和私有方法(private method)
類里面的私有屬性和私有方法以雙下劃線__開頭只损。私有屬性或方法不能在類的外部被使用或直接訪問。我們同樣看看學(xué)生類這個(gè)例子七咧，把分?jǐn)?shù)score變?yōu)樗接袑傩栽颈梗纯磿?huì)發(fā)生什么。
創(chuàng)建一個(gè)學(xué)生類
class Student:
# 定義學(xué)生屬性艾栋，初始化方法
# name和score屬于實(shí)例變量, 其中__score屬于私有變量
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.__score = score
# 定義打印學(xué)生信息的方法
def show(self):
print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.__score))
實(shí)例化爆存，創(chuàng)建對(duì)象
student1 = Student("John", 100)
student1.show() # 打印 Name: John, Score: 100
student1.__score # 打印出錯(cuò)，該屬性不能從外部訪問蝗砾。
如果你將score變成__score, 你將不能直接通過student1.__score獲取該學(xué)生的分?jǐn)?shù)先较。show()可以正常顯示分?jǐn)?shù)，是因?yàn)樗穷惱锩娴暮瘮?shù)遥诉，可以訪問私有變量拇泣。
私有方法是同樣的道理。當(dāng)我們把show()變成矮锈，__show()你將不能再通過student1.__show()打印出學(xué)生的名字和分?jǐn)?shù)霉翔。值得注意的是私有方法必需含有self這個(gè)參數(shù)，且把它作為第一個(gè)參數(shù)苞笨。
在面向?qū)ο蟮木幊讨?通常情況下很少讓外部類直接訪問類內(nèi)部的屬性和方法债朵，而是向外部類提供一些按鈕,對(duì)其內(nèi)部的成員進(jìn)行訪問,以保證程序的安全性，這就是封裝瀑凝。
@property的用法與神奇之處
在上述案例中用戶不能用student1.__score方式訪問學(xué)生分?jǐn)?shù)序芦，然而用戶也就知道了__score是個(gè)私有變量。我們有沒有一種方法讓用戶通過student1.score來訪問學(xué)生分?jǐn)?shù)而繼續(xù)保持__score私有變量的屬性呢粤咪？這時(shí)我們就可以借助python的@property裝飾器了谚中。我們可以先定義一個(gè)方法score(), 然后利用@property把這個(gè)函數(shù)偽裝成屬性。見下面例子:
創(chuàng)建一個(gè)學(xué)生類
class Student:
# 定義學(xué)生屬性，初始化方法
# name和score屬于實(shí)例變量, 其中score屬于私有變量
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.__score = score
# 利用property裝飾器把函數(shù)偽裝成屬性
@property
def score(self):
print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.__score))
實(shí)例化宪塔，創(chuàng)建對(duì)象
student1 = Student("John", 100)
student1.score # 打印 Name: John. Score: 100
注意： 一旦給函數(shù)加上一個(gè)裝飾器@property,調(diào)用函數(shù)的時(shí)候不用加括號(hào)就可以直接調(diào)用函數(shù)了
類的繼承(Inheritance)
面向?qū)ο蟮木幊處淼淖畲蠛锰幹痪褪谴a的重用磁奖，實(shí)現(xiàn)這種重用的方法之一是通過繼承(Inheritance)。你可以先定義一個(gè)基類(Base class)或父類(Parent class)某筐，再按通過class 子類名（父類名)來創(chuàng)建子類(Child class)比搭。這樣子類就可以從父類那里獲得其已有的屬性與方法，這種現(xiàn)象叫做類的繼承南誊。
我們?cè)倏戳硪粋€(gè)例子身诺，老師和學(xué)生同屬學(xué)校成員，都有姓名和年齡的屬性抄囚，然而老師有工資這個(gè)專有屬性霉赡，學(xué)生有分?jǐn)?shù)這個(gè)專有屬性。這時(shí)我們就可以定義1一個(gè)學(xué)校成員父類怠苔，2個(gè)子類同廉。
創(chuàng)建父類學(xué)校成員SchoolMember
class SchoolMember:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def tell(self):
# 打印個(gè)人信息
print('Name:"{}" Age:"{}"'.format(self.name, self.age), end=" ")
創(chuàng)建子類老師 Teacher
class Teacher(SchoolMember):
def __init__(self, name, age, salary):
SchoolMember.__init__(self, name, age) # 利用父類進(jìn)行初始化
self.salary = salary
# 方法重寫
def tell(self):
SchoolMember.tell(self)
print('Salary: {}'.format(self.salary))
創(chuàng)建子類學(xué)生Student
class Student(SchoolMember):
def __init__(self, name, age, score):
SchoolMember.__init__(self, name, age)
self.score = score
def tell(self):
SchoolMember.tell(self)
print('score: {}'.format(self.score))
teacher1 = Teacher("John", 44, "$60000")
student1 = Student("Mary", 12, 99)
teacher1.tell() # 打印 Name:"John" Age:"44" Salary: $60000
student1.tell() # Name:"Mary" Age:"12" score: 99
上述代碼中，你注意到以下幾點(diǎn)了嗎柑司？
在創(chuàng)建子類的過程中，你需要手動(dòng)調(diào)用父類的構(gòu)造函數(shù)init來完成子類的構(gòu)造锅劝。
在子類中調(diào)用父類的方法時(shí)攒驰，需要加上父類的類名前綴，且需要帶上self參數(shù)變量故爵。比如SchoolMember.tell(self), 這個(gè)可以通過使用super關(guān)鍵詞簡(jiǎn)化代碼玻粪。
如果子類調(diào)用了某個(gè)方法(如tell())或?qū)傩裕琍ython會(huì)先在子類中找诬垂，如果找到了會(huì)直接調(diào)用劲室。如果找不到才會(huì)去父類找。這為方法重寫帶來了便利结窘。
實(shí)際Python編程過程中很洋，一個(gè)子類可以繼承多個(gè)父類，原理是一樣的隧枫。第一步總是要手動(dòng)調(diào)用init構(gòu)造函數(shù)喉磁。
super()關(guān)鍵字調(diào)用父類方法
在子類當(dāng)中可以通過使用super關(guān)鍵字來直接調(diào)用父類的中相應(yīng)的方法，簡(jiǎn)化代碼官脓。在下面例子中协怒，學(xué)生子類調(diào)用了父類的tell()方法。super().tell()等同于SchoolMember.tell(self)卑笨。當(dāng)你使用Python super()關(guān)鍵字調(diào)用父類方法時(shí)時(shí)孕暇，注意去掉括號(hào)里self這個(gè)參數(shù)。
創(chuàng)建子類學(xué)生Student
class Student(SchoolMember):
def __init__(self, name, age, score):
SchoolMember.__init__(self, name, age)
self.score = score
def tell(self):
super().tell() # 等同于 SchoolMember.tell(self)
print('score: {}'.format(self.score))
