第六章 Python类（面向对象编程）

什么是面向对象编程？

面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP，面向对象程序设计）是一种计算机编程架构。python就是这种编程语言。

面向对象程序设计中的概念主要包括：对象、类、继承、动态绑定、封装、多态性、消息传递、方法。

1）对象：类的实体，比如一个人。

2）类：一个共享相同结构和行为的对象的集合。通俗的讲就是分类，比如人是一类，动物是一类。

3）继承：类之间的关系，比如猫狗是一类，他们都有四条腿，狗继承了这个四条腿，拥有了这个属性。

4）动态绑定：在不修改源码情况下，动态绑定方法来给实例增加功能。

5）封装：把相同功能的类方法、属性封装到类中，比如人两条腿走路，狗有四条腿走路，两个不能封装到一个类中。

6）多态性：一个功能可以表示不同类的对象，任何对象可以有不同的方式操作。比如一个狗会走路、会跑。

7）消息传递：一个对象调用了另一个对象的方法。

8）方法：类里面的函数，也称为成员函数。

对象=属性+方法。

属性：变量。

方法：函数。

实例化：创建一个类的具体实例对象。比如一条泰迪。

什么是类？

类是对对象的抽象，对象是类的实体，是一种数据类型。它不存在内存中，不能被直接操作，只有被实例化对象时，才会变的可操作。

类是对现实生活中一类具有共同特征的事物的抽象描述。

6.1 类和类方法语法

# 类 class ClassName(): pass # 类中的方法 def funcName(self): pass

self代表类本身。 类中的所有的函数的第一个参数必须是self。

6.2 类定义与调用

#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class MyClass(): x = 100 def func(self, name): return "Hello %s!" % name def func2(self): return self.x mc = MyClass() # 类实例化，绑定到变量mc print mc.x # 类属性引用 print mc.func("xiaoming") # 调用类方法 print mc.func2() # python test.py 100 Hello xiaoming! 100

上面示例中，x变量称为类属性，类属性又分为类属性和实例属性：

1）类属性属于类本身，通过类名访问，一般作为全局变量。比如mc.x

2）如果类方法想调用类属性，需要使用self关键字调用。比如self.x

3）实例属性是实例化后对象的方法和属性，通过实例访问，一般作为局部变量。下面会讲到。

4）当实例化后可以动态类属性，下面会讲到。

类方法调用：

1）类方法之间调用：self.<方法名>（参数），参数不需要加self

2）外部调用：<实例名>.<方法名>

6.3 类的说明

给类添加注释，提高可阅读性，可以通过下面方式查看。

方法1： >>> class MyClass: ... """ ... 这是一个测试类. ... """ ... pass ... >>> print MyClass.__doc__ 这是一个测试类. >>> 方法2： >>> help(MyClass) Help on class MyClass in module __main__: class MyClass | 这是一个测试类.

6.4 类内置方法

内置方法

描述

__init__(self, ...) 初始化对象，在创建新对象时调用 __del__(self) 释放对象，在对象被删除之前调用 __new__(cls, *args, **kwd) 实例的生成操作，在__init__(self)之前调用 __str__(self) 在使用print语句时被调用，返回一个字符串 __getitem__(self, key) 获取序列的索引key对应的值，等价于seq[key] __len__(self) 在调用内建函数len()时被调用 __cmp__(str, dst) 比较两个对象src和dst __getattr__(s, name) 获取属性的值 __setattr__(s, name, value) 设置属性的值 __delattr__(s, name) 删除属性 __gt__(self, other) 判断self对象是否大于other对象 __lt__(self, other) 判断self对象是否小于other对象 __ge__(self, other) 判断self对象是否大于或等于other对象 __le__(self, other) 判断self对象是否小于或等于other对象 __eq__(self, other) 判断self对象是否等于other对象 __call__(self, *args) 把实例对象作为函数调用

6.5 初始化实例属性

很多类一般都有初始状态的，常常定义对象的共同特性，也可以用来定义一些你希望的初始值。

Python类中定义了一个构造函数__init__，对类中的实例定义一个初始化对象，常用于初始化类变量。当类被实例化，第二步自动调用的函数，第一步是__new__函数。

__init__构造函数也可以让类传参，类似于函数的参数。

__init__构造函数使用：

#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class MyClass(): def __init__(self): self.name = "xiaoming" def func(self): return self.name mc = MyClass() print mc.func() # python test.py xiaoming __init__函数定义到类的开头.self.name变量是一个实例属性，只能在类方法中使用，引用时也要这样self.name。

类传参：

#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class MyClass(): def __init__(self, name): self.name = name def func(self, age): return "name: %s,age: %s" %(self.name, age) mc = MyClass('xiaoming') # 第一个参数是默认定义好的传入到了__init__函数 print mc.func('22') # python test.py Name: xiaoming, Age: 22

6.6 类私有化（私有属性）

6.6.1 单下划线

实现模块级别的私有化，以单下划线开头的变量和函数只能类或子类才能访问。当from modulename import * 时将不会引入以单下划线卡头的变量和函数。

#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class MyClass(): _age = 21 def __init__(self, name=None): self._name = name def func(self, age): return "Name: %s, Age: %s" %(self._name, age) mc = MyClass('xiaoming') print mc.func('22') print mc._name print mc._age # python test.py Name: xiaoming, Age: 22 xiaoming 21

_age和self._name变量其实就是做了个声明，说明这是个内部变量，外部不要去引用它。

6.6.2 双下划线

以双下划线开头的变量，表示私有变量，受保护的，只能类本身能访问，连子类也不能访问。避免子类与父类同名属性冲突。

#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class MyClass(): __age = 21 def __init__(self, name=None): self.__name = name def func(self, age): return "Name: %s, Age: %s" %(self.__name, age) mc = MyClass('xiaoming') print mc.func('22') print mc.__name print mc.__age # python test.py Name: xiaoming, Age: 22 Traceback (most recent call last): File "test.py", line 12, in <module> print mc.__name AttributeError: MyClass instance has no attribute '__name'

可见，在单下划线基础上又加了一个下划线，同样方式类属性引用，出现报错。说明双下划线变量只能本身能用。

如果想访问私有变量，可以这样：

#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- class MyClass(): __age = 21 def __init__(self, name=None): self.__name = name def func(self, age): return "Name: %s, Age: %s" %(self.__name, age) mc = MyClass('xiaoming') print mc.func('22') print mc._MyClass__name print mc._MyClass__age # python test.py Name: xiaoming, Age: 22 xiaoming 21

self.__name变量编译成了self._MyClass__name，以达到不能被外部访问的目的，并没有真正意义上的私有。

6.6.3 特殊属性（首尾双下划线）

一般保存对象的元数据，比如__doc__、__module__、__name__：

>>> class MyClass: """ 这是一个测试类说明的类。 """ pass # dic()返回对象内变量、方法 >>> dir(MyClass) ['__doc__', '__module__'] >>> MyClass.__doc__ '\n\t\xd5\xe2\xca\xc7\xd2\xbb\xb8\xf6\xb2\xe2\xca\xd4\xc0\xe0\xcb\xb5\xc3\xf7\xb5\xc4\xc0\xe0\xa1\xa3\n\t' >>> MyClass.__module__ '__main__' >>> MyClass.__name__ 'MyClass' 这里用到了一个新内置函数dir()，不带参数时，返回当前范围内的变量、方法的列表。带参数时，返回参数的属性、方法的列表。

Python自己调用的，而不是用户来调用。像__init__，你可以重写。

6.7 类的继承

子类继承父类，子类将继承父类的所有方法和属性，提高代码重用。