Python笔记（七）——类、对象、面向对象

清疚 2022-03-31 14:06 400阅读 0赞

Python完全采用了面向对象的思想，是真正面向对象的编程语言，完全支持面向对象的基本功能，例如：继承、多态、封装等。**Python中，一切皆对象**，前面学习的数据类型、函数等，都是对象。注：Python支持面向过程、面向对象、函数式编程等多种编程范式。

# 一、对象的进化 #

随着人们对计算机的要求越来越多，计算机要处理的数据越来越多，实现的功能越来越复杂，慢慢的有了对象，其进化过程如下：

计算机从处理**简单数据**开始，随着数据变化进化出“**数组**”—》之后数据类型变复杂，进化出“**结构体**”—》处理数据的方式和逻辑变复杂，进化出了“**对象”**

**结构体：**将不同类型的数据放到一起

**对象：**将不同类型的数据、方法（即函数）放到一起

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

代码实现：

类的声明：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

对象实例化+函数调用：

![20190630161254606.png][]

# 二、类的定义 #

定义类的语法格式

class 类名：
        类体

注：

*  1. **类名**必须符合“标识符”的规则，一般规定，首字母大写，多个单词时使用“驼峰原则”
 *  2. **类体中**我们可以定义**属性和方法**
 *  3.**属性**用来描述数据，**方法（即函数）**用来描述这些数据的相关的操作

class Student: #类名采用驼峰原则，首字母大写
    
    #构造函数
        def __init__ (self, name, score): #self指当前对象本身
            self.name = name #实例化属性
            self.score = score
    #普通函数
        def cscore (self):
            print("{0}的分数是：{1}".format(self.name, self.score))
    
    #实例化对象
    s1 = Student("张三", 40)
    s1.cscore()

![20190103184740168.png][]

类是抽象对象，也称之为“对象的模板”，我们需要通过类这个模板，创建类的实例对象，然后才能使用类定义的功能。

Python对象包含三部分：

*              1、id（identity识别码）
 *              2、type（对象类型）
 *              3、value（对象的值）
 *                    （1）属性（attribute）
 *                    （2）方法（method）

创建对象，我们需要定义构造函数\_\_init\_\_()方法。构造方法用于执行“实例对象的初始化工作”，即对象创建后，初始化当前对象的相关属性，无返回值。

# 三、构造函数\_\_init\_\_()   #

虽然我们可以自由地给一个实例绑定各种属性，但是，现实世界中，一种类型的实例应该拥有相同名字的属性。例如，**Person类**应该在创建的时候就拥有 **name、gender **和 **birth **属性，怎么办？

在定义 Person 类时，可以为Person类添加一个特殊的**\_\_init\_\_()**方法，当创建实例时，**\_\_init\_\_()**方法被自动调用，我们就能在此为每个实例都统一加上以下属性。构造函数通常用来**初始化实例对象的实例属性**，如下代码就是初始化实例属性：**name 和 score**：

class Person(object):
    #构造函数
        def __init__(self, name, gender, birth):  #self指当前对象本身
            self.name = name #实例化属性
            self.gender = gender
            self.birth = birth

构造函数的要点如下

*  1、名称固定 必须为\_\_inint\_\_()
 *  2、第一个参数固定，必须为：self。self指的就是刚刚创建好的实例对象
 *  3、构造函数通常用来**初始化实例对象的实例属性**，如上代码就是初始化实例属性：**name 和 score**
 *  4、相应的，**调用构造函数**时，就必须提供除self以外的参数

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>xiaoming = Person（'Xiao Ming', 'Male', '1991-1-1'）</p> <p>xiaohong = Person('Xiao Hong', 'Female', '1992-2-2')</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  4、创建实例，通过“**类名（参数列表）**”来。调用后，将创建好的对象返回给相应的变量。

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>比如;s1 = Student("张三”，80)</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  5、\_\_init\_\_()方法：初始化创建好的对象，初始化指的是：“给实例属性赋值”
 *  6、\_\_new\_\_()方法：用于创建对象，但我们一般无需重定义该方法。

注：

1、Python中的self相当于C++中的self指针，JAVA和C\#中的this关键字，Python中self必须为构造函数的第一个参数，名字可以任意修改。但一般遵守惯例，都叫做self

# 四、实例属性 #

实例**属性**是从属于**实例对象**的属性，也称为“**实例变量**”。可以理解成描述该实例具体特征的变量。他的使用有如下几个要点：

1、实例属性一般在\_\_init\_\_()方法中通过如下代码定义：

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><span style="color:#f33b45;">self.实例属性名 = 初始值</span></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

2、在本类的其他实例方法中，也是通过self进行访问：

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>self.实例属性名</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

3、创建实例对象后，通过实例对象访问：

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>obj01 = 类名()&nbsp; <span style="color:#86ca5e;">#创建对象，调用__init__()初始化属性</span></p> <p><span style="color:#f33b45;">obj01.实例属性名 = 值&nbsp;</span> <span style="color:#86ca5e;">#可以给已有属性赋值，也可以新加属性</span></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 五、实例方法 #

实例方法是从属于实例对象的函数，实例方法的定义格式如下：

> def  方法名（self \[, 实参列表\]）:
> 
>         函数体
> 
> 方法的调用格式如下：
> 
>         对象.方法名（\[实参列表\]）

要点：

1.  定义实例方法时，第一个参数必须为self。和前面一样，self指当前的实例对象
2.  调用实例方法时，不需要也不能给self传参。self由解释器自动传参

**补充：**

**print（下列语句）可以实现相应操作**

1.  dir(obj)可以获得对象的所以属性、方法
2.  obj.\_\_dict\_\_ 对象的属性字典
3.  pass 空语句 想创建一个空类或者空方法时，加pass
4.  isintance（对象，类型） 判断“对象”是不是“指定类型”

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <p>eg:</p> <p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; print(s2.__dict__)</p> <p><img alt="" height="21" src="https://img-blog.csdnimg.cn/20190104103801708.png" width="277"></p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

注：pass为空语句，就表示什么都不做，只是作为一个占位符存在。当你写代码时，遇到暂时不知道往方法或者类中加入什么时，可以先用pass占位，后期再补上。

# 六、类属性 #

类属性是从属于“类对象”的属性，也称为“类变量”。由于类属性从属于类对象，可以被所有实例对象共享。

类属性的定义方式：

> class 类名：
> 
>         类变量名 = 初始值

在类中或者类的外面，我们可以通过：“类名.类变量名” 来读写

class Student:
        hometown = '青岛' #类属性
        count = 0  #类属性
    
        def __init__(self,name,score): #构造函数
            self.name = name
            self.score = score
            Student.count += 1
    
        def say_score(self):
            print("我的家乡是:",Student.hometown)
            print("{0}的成绩是:{1}".format(self.name,self.score))
            print(self.name,'的分数是：',self.score)
    
    s1 = Student('张三',39)
    s1.say_score()
    
    s2 = Student('张',36)
    print('一共创建了{0}个Student对象'.format(Student.count))

![20190104113701598.png][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

# 七、类方法 #

是从属于“类对象”的方法，类方法通过装饰器@classmethod来定义，格式如下：

> @classmethod
> 
> def 类方法名（cls \[, 形参列表\]）:
> 
>     函数体

要点如下：

1.  @classmethod必须位于方法上面一行
2.  第一个cls必须有；cls指的就是“类对象”本身
3.  调用类方法格式：“类名.类方法名（参数列表）”。参数列表中，不需要也不能给cls传值
4.  类方法中访问实例属性和实例方法会导致错误
5.  子类继承父方法时，传入cls是子类对象，而非父类对象

# 八、静态方法 #

Python中允许定义与“类对象”无关的方法，称为“静态方法”。

“静态方法”和在模块中定义普通函数没有区别，只不过**“静态方法”放到了“类的名字空间里面”，需要通过“类调用”**。

静态方法通过装饰器@staticmethod来定义，格式如下：

> @staticmethod
> 
> def 静态方法名（\[形参列表\]）：
> 
>       函数体

要点如下：

1.  @staticmethod必须位于方法上面一行
2.  调用静态方法格式：“**类名.静态方法名（参数列表）**”
3.  静态方法中访问实例属性和实例方法会导致错误

# 九、\_\_del\_\_方法（析构函数）和垃圾回收机制 #

\_\_del\_\_方法称为“析构方法”，用于实现对象被销毁时所需的操作。比如：释放对象占用的资源，例如：打开的文件资源、网络连接等。

Python实现自动的垃圾回收，**当对象没有被引用时（引用计数为0），由垃圾回收器调用\_\_del\_\_方法**。

我们**也可以通过del语句删除对象，从而保证调用\_\_del\_\_方法**

**系统会自动提供\_\_del\_\_方法，一般不需要自定义析构方法**

# **十、\_\_call\_\_方法和可调用对象** #

定义了\_\_call\_\_方法的对象，称为“可调用对象”，即该对象可以像函数一样被调用

class SalaryAccount:
        '''工资计算'''
        def __call__(self,salary):
            print("发工资啦！")
            yearsalary = salary * 12
            daysalary = salary // 22.5
            return dict(yearsalary = yearsalary, mounthsalary = salary, daysalary =daysalary)
    
    a = SalaryAccount()
    print(a(3000))

![20190105142123969.png][]

**注：python中没有方法重载，当在类中定义多个重名的方法时，只有最后一个方法有效**

# 十一、私有属性和私有方法（实现封装） #

Python对于类的成员没有严格的访问控制限制，这与其他面向对象语言有区别，关于私有属性和私有方法，有如下要点

1.  通常我们约定，**两个下划线开头的属性**是**私有的（private）**，其他为公有的（public）
2.  类内部可以访问私有属性（方法）
3.  类外部不能直接访问私有属性（方法）
4.  类外部可以通过**“\_类名\_私有属性（方法）名**”访问私有属性（方法）

注：**方法**本质上也是**属性**，只不过是可以通过（）执行而已。所以，此处讲的私有属性和公有属性，也同时讲解了私有方法和公有方法的用法，如下测试中，同时包含了私有方法和公有方法的例子。

class Employer:
    
        def __init__(self, name, age):
            self.name = name
            self.__age = age
    
    a = Employer("高", 12)
    print(a.name)
    print(a._Employer__age)
    print(dir(a))

## 私有类变量 ##

class Employer:
        
        __compuny = "百战程序员" #私有类变量
    
        def __init__(self, name, age):
            self.name = name
            self.__age = age #类的私有属性
    
        def __work(self):
            print("教师：")
            print('年龄：{0}'.format(self.__age)) #在类内可以调用私有成员
        
            
    a = Employer("高", 12)
    print(a.name)
    print(a._Employer__age) #类外调私有成员的方式
    a._Employer__work() #类外调私有方法的方式
    print(Employer._Employer__compuny) #调用私有类变量
    print(dir(a))

![20190107170044240.png][]

# 十二、@property装饰器\_get和set方法 #

@property可以将一个**方法的调用方式**变成“**属性调用”**，下面是一个简单的示例:

#正常写法：
    class Employee:
    
        def __init__(self, name, salary):
            self.__name = name
            self.__salary = salary
    
        def get_salary(self):
            return self.__salary
    
        def set_salary(self,salary):
            if 1000< salary < 3000:
                self.__salary = salary
            else:
                print("输入错误！薪水在1000—23444之间")
        
    
    emp1 = Employee("dabao", 299)
    print(emp1.get_salary())
    emp1.set_salary(1234) #可以赋值
    print(emp1.get_salary())

![20190108091029718.png][]

## 使用@property修饰器 ##

class Employee:
        
    
        def __init__(self, name, salary):
            self.__name = name
            self.__salary = salary
    
        @property
        def salary(self):
            return self.__salary
    
        @salary.setter
        def salary(self,salary):
            if 1000 < salary < 3000:
                self.__salary = salary
            else:
                print("输入错误！薪水在1000—23444之间")
    
    emp1 = Employee("dabao", 299)
    print(emp1.salary)
    emp1.salary = 2000 #赋值
    print(emp1.salary)

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220331/fe6295d6fb6345e681292ef31aa8d36e.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220331/aad9171ee399498fb7093b862cb768bf.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220331/03622190d37b4675bb4e0f9497254f27.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220331/172bd4098faa418499ce4f5fd99c3b75.png
[20190630161254606.png]: /images/20220331/d1bb3fbee77e4c299fce4b87127322c3.png
[20190103184740168.png]: /images/20220331/6ae9a83c3220491ca99d33547d363793.png
[20190104113701598.png]: /images/20220331/7a31f8e3512a4f2ea5a82878af81d2d6.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3NzY0MTI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220331/fffc3a272cb94803adcf1f18eda15117.png
[20190105142123969.png]: /images/20220331/34cf4f7ff50146a0aa704f3fdb56acd4.png
[20190107170044240.png]: /images/20220331/f008ea1980f24f5dbe11a44798df82a9.png
[20190108091029718.png]: /images/20220331/75ec85c35f5d4004964954fee756734c.png