Python從設(shè)計(jì)之初就已經(jīng)是一門(mén)面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言瞳浦，正因?yàn)槿绱肃诶剩赑ython中創(chuàng)建一個(gè)類和對(duì)象是很容易的。本章節(jié)我們將詳細(xì)介紹Python的面向?qū)ο缶幊獭?/p>
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)言的一些基本特征兑巾，在頭腦里頭形成一個(gè)基本的面向?qū)ο蟮母拍睿@樣有助于你更容易的學(xué)習(xí)Python的面向?qū)ο缶幊獭?/p>
接下來(lái)我們先來(lái)簡(jiǎn)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(jiǎn)介
- 類(Class): 用來(lái)描述具有相同的屬性和方法的對(duì)象的集合忠荞。它定義了該集合中每個(gè)對(duì)象所共有的屬性和方法蒋歌。對(duì)象是類的實(shí)例。
- 類變量：類變量在整個(gè)實(shí)例化的對(duì)象中是公用的委煤。類變量定義在類中且在函數(shù)體之外堂油。類變量通常不作為實(shí)例變量使用。
- 數(shù)據(jù)成員：類變量或者實(shí)例變量, 用于處理類及其實(shí)例對(duì)象的相關(guān)的數(shù)據(jù)碧绞。
- 方法重寫(xiě)：如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求府框，可以對(duì)其進(jìn)行改寫(xiě)，這個(gè)過(guò)程叫方法的覆蓋（override）讥邻，也稱為方法的重寫(xiě)迫靖。
- 局部變量：定義在方法中的變量院峡，只作用于當(dāng)前實(shí)例的類。
- 實(shí)例變量：在類的聲明中系宜，屬性是用變量來(lái)表示的照激。這種變量就稱為實(shí)例變量，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盹牧。
- 繼承：即一個(gè)派生類（derived class）繼承基類（base class）的字段和方法俩垃。繼承也允許把一個(gè)派生類的對(duì)象作為一個(gè)基類對(duì)象對(duì)待。例如汰寓，有這樣一個(gè)設(shè)計(jì)：一個(gè)Dog類型的對(duì)象派生自Animal類口柳，這是模擬"是一個(gè)（is-a）"關(guān)系（例圖，Dog是一個(gè)Animal）有滑。
- 實(shí)例化：創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例跃闹，類的具體對(duì)象。
- 方法：類中定義的函數(shù)毛好。
- 對(duì)象：通過(guò)類定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)例辣卒。對(duì)象包括兩個(gè)數(shù)據(jù)成員（類變量和實(shí)例變量）和方法。
創(chuàng)建類
使用 class 語(yǔ)句來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新類睛榄，class 之后為類的名稱并以冒號(hào)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(guò)ClassName.doc查看荣茫。
class_suite 由類成員，方法场靴，數(shù)據(jù)屬性組成啡莉。
實(shí)例
以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的 Python 類的例子:
實(shí)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(gè)類變量，它的值將在這個(gè)類的所有實(shí)例之間共享旨剥。你可以在內(nèi)部類或外部類使用 Employee.empCount 訪問(wèn)咧欣。
- 第一種方法init()方法是一種特殊的方法，被稱為類的構(gòu)造函數(shù)或初始化方法轨帜，當(dāng)創(chuàng)建了這個(gè)類的實(shí)例時(shí)就會(huì)調(diào)用該方法
- self 代表類的實(shí)例魄咕，self 在定義類的方法時(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)蚌父。
self代表類的實(shí)例哮兰，而非類
類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, 按照慣例它的名稱是 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苟弛，self 代表的是類的實(shí)例喝滞，代表當(dāng)前對(duì)象的地址，而 self.class**** 則指向類膏秫。
self 不是 python 關(guān)鍵字右遭，我們把他換成 runoob 也是可以正常執(zhí)行的:
實(shí)例
class Test:
def prt(runoob):
print(runoob)
print(runoob.__class__)
t = Test()
t.prt()
以上實(shí)例執(zhí)行結(jié)果為：
<__main__.Test instance at 0x10d066878>
__main__.Test
創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象
實(shí)例化類其他編程語(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，類的實(shí)例化類似函數(shù)調(diào)用方式窘哈。
以下使用類的名稱 Employee 來(lái)實(shí)例化吹榴，并通過(guò) init 方法接收參數(shù)。
"創(chuàng)建 Employee 類的第一個(gè)對(duì)象"
emp1 = Employee("Zara", 2000)
"創(chuàng)建 Employee 類的第二個(gè)對(duì)象"
emp2 = Employee("Manni", 5000)
訪問(wèn)屬性
您可以使用點(diǎn)號(hào) . 來(lái)訪問(wèn)對(duì)象的屬性滚婉。使用如下類的名稱訪問(wèn)類變量:
emp1.displayEmployee()
emp2.displayEmployee()
print "Total Employee %d" % Employee.empCount
完整實(shí)例：
實(shí)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(gè)對(duì)象"
emp1 = Employee("Zara", 2000)
"創(chuàng)建 Employee 類的第二個(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
你可以添加图筹，刪除，修改類的屬性满哪，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)象的屬性婿斥。
- hasattr(obj,name) : 檢查是否存在一個(gè)屬性劝篷。
- setattr(obj,name,value) : 設(shè)置一個(gè)屬性哨鸭。如果屬性不存在，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新屬性娇妓。
- delattr(obj, name) : 刪除屬性像鸡。
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'
Python內(nèi)置類屬性
- dict : 類的屬性（包含一個(gè)字典哈恰，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'只估，如果類位于一個(gè)導(dǎo)入模塊mymod中，那么className.module 等于 mymod）
-
bases : 類的所有父類構(gòu)成元素（包含了一個(gè)由所有父類組成的元組）
Python內(nèi)置類屬性調(diào)用實(shí)例如下：
實(shí)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(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)跟蹤和回收垃圾着绷。
在 Python 內(nèi)部記錄著所有使用中的對(duì)象各有多少引用蛔钙。
一個(gè)內(nèi)部跟蹤變量，稱為一個(gè)引用計(jì)數(shù)器荠医。
當(dāng)對(duì)象被創(chuàng)建時(shí)吁脱， 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)彬向， 也就是說(shuō)兼贡， 這個(gè)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)變?yōu)? 時(shí)， 它被垃圾回收娃胆。但是回收不是"立即"的遍希， 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)存空間回收里烦。
a = 40 # 創(chuàng)建對(duì)象 <40>
b = a # 增加引用凿蒜， <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)引用的情況胁黑。循環(huán)引用指的是篙程，兩個(gè)對(duì)象相互引用，但是沒(méi)有其他變量引用他們别厘。這種情況下虱饿，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)充氮发， 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)象渴肉。 在這種情況下， 解釋器會(huì)暫停下來(lái)爽冕， 試圖清理所有未引用的循環(huán)仇祭。
實(shí)例
析構(gòu)函數(shù) del ，del在對(duì)象銷(xiāo)毀的時(shí)候被調(diào)用颈畸，當(dāng)對(duì)象不再被使用時(shí)乌奇，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，
類的繼承
面向?qū)ο蟮木幊處?lái)的主要好處之一是代碼的重用眯娱，實(shí)現(xiàn)這種重用的方法之一是通過(guò)繼承機(jī)制礁苗。
通過(guò)繼承創(chuàng)建的新類稱為子類或派生類，被繼承的類稱為基類徙缴、父類或超類试伙。
繼承語(yǔ)法
class 派生類名(基類名)
...
在python中繼承中的一些特點(diǎn)：
- 1、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)造方法于样，或者不重寫(xiě)父類的構(gòu)造方法疏叨。詳細(xì)說(shuō)明可查看： python 子類繼承父類構(gòu)造函數(shù)說(shuō)明。
- 2穿剖、在調(diào)用基類的方法時(shí)蚤蔓，需要加上基類的類名前綴，且需要帶上 self 參數(shù)變量糊余。區(qū)別在于類中調(diào)用普通函數(shù)時(shí)并不需要帶上 self 參數(shù)
- 3秀又、Python 總是首先查找對(duì)應(yīng)類型的方法，如果它不能在派生類中找到對(duì)應(yīng)的方法啄刹，它才開(kāi)始到基類中逐個(gè)查找涮坐。（先在本類中查找調(diào)用的方法，找不到才去基類中找）誓军。
如果在繼承元組中列了一個(gè)以上的類袱讹，那么它就被稱作"多重繼承" 。
語(yǔ)法：
派生類的聲明昵时，與他們的父類類似捷雕，繼承的基類列表跟在類名之后，如下所示：
class SubClassName (ParentClass1[, ParentClass2, ...]):
...
實(shí)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(gè)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(lái)檢測(cè)壹甥。
- issubclass() - 布爾函數(shù)判斷一個(gè)類是另一個(gè)類的子類或者子孫類救巷，語(yǔ)法：issubclass(sub,sup)
- isinstance(obj, Class) 布爾函數(shù)如果obj是Class類的實(shí)例對(duì)象或者是一個(gè)Class子類的實(shí)例對(duì)象則返回true。
方法重寫(xiě)
如果你的父類方法的功能不能滿足你的需求句柠，你可以在子類重寫(xiě)你父類的方法：
實(shí)例：
實(shí)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(shí)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浦译，你可以在自己的類重寫(xiě)：
| 序號(hào) | 方法, 描述 & 簡(jiǎn)單的調(diào)用 |
|---|---|
| 1 | ****init** ( self [,args...] )** 構(gòu)造函數(shù) 簡(jiǎn)單的調(diào)用方法: obj = className(args) |
| 2 | ****del( self ) 析構(gòu)方法, 刪除一個(gè)對(duì)象 簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)單的調(diào)用方法 : str(obj) |
| 5 | ****cmp** ( self, x )** 對(duì)象比較 簡(jiǎn)單的調(diào)用方法 : cmp(obj, x) |
運(yùn)算符重載
Python同樣支持運(yùn)算符重載棒假，實(shí)例如下：
實(shí)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(gè)下劃線開(kāi)頭，聲明該屬性為私有精盅，不能在類的外部被使用或直接訪問(wèn)帽哑。在類內(nèi)部的方法中使用時(shí) self.__private_attrs。
類的方法
在類的內(nèi)部叹俏，使用 def 關(guān)鍵字可以為類定義一個(gè)方法妻枕，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(gè)參數(shù)
類的私有方法
__private_method：兩個(gè)下劃線開(kāi)頭粘驰，聲明該方法為私有方法屡谐，不能在類的外部調(diào)用。在類的內(nèi)部調(diào)用 self.__private_methods
實(shí)例
# !/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)蝌数，實(shí)例不能訪問(wèn)私有變量
Python 通過(guò)改變名稱來(lái)包含類名:
1
2
2
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 17, in <module>
print counter.__secretCount # 報(bào)錯(cuò)愕掏，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)例化的類訪問(wèn)私有數(shù)據(jù)，但你可以使用 object._className__attrName（ 對(duì)象名.類名_私有屬性名** ）訪問(wèn)屬性籽前，參考以下實(shí)例：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
class Runoob:
__site = "www.runoob.com"
runoob = Runoob()
print runoob._Runoob__site
執(zhí)行以上代碼亭珍，執(zhí)行結(jié)果如下：
www.runoob.com
單下劃線敷钾、雙下劃線枝哄、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 阻荒，類似 ****init() 之類的挠锥。
- _foo: 以單下劃線開(kāi)頭的表示的是 protected 類型的變量，即保護(hù)類型只能允許其本身與子類進(jìn)行訪問(wèn)侨赡，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(gè)類本身進(jìn)行訪問(wèn)了蓖租。
