面向对象技术简介

类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
方法：类中定义的函数。
类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
数据成员：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。
局部变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
实例变量：在类的声明中，属性是用变量来表示的。这种变量就称为实例变量，是在类声明的内部但是在类的其他成员方法之外声明的。
继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系（例图，Dog是一个Animal）。
实例化：创建一个类的实例，类的具体对象。
对象：通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法。
和其它编程语言相比，Python 在尽可能不增加新的语法和语义的情况下加入了类机制。
Python中的类提供了面向对象编程的所有基本功能：类的继承机制允许多个基类，派生类可以覆盖基类中的任何方法，方法中可以调用基类中的同名方法。
对象可以包含任意数量和类型的数据。

类对象

类对象支持两种操作：属性引用和实例化。
属性引用使用和 Python 中所有的属性引用一样的标准语法：obj.name。
类对象创建后，类命名空间中所有的命名都是有效属性名。所以如果类定义是这样:

实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
 
class MyClass:
    """一个简单的类实例"""
    i = 12345
    def f(self):
        return 'hello world'

#实例化类
x = MyClass()
 
# 访问类的属性和方法
print("MyClass 类的属性 i 为：", x.i)
print("MyClass 类的方法 f 输出为：", x.f())
以上创建了一个新的类实例并将该对象赋给局部变量 x，x 为空的对象。

执行以上程序输出结果为：

MyClass 类的属性 i 为： 12345
MyClass 类的方法 f 输出为： hello world

self代表类的实例，而非类

类的方法与普通的函数只有一个特别的区别——它们必须有一个额外的第一个参数名称, 按照惯例它的名称是 self。

class Test:
    def prt(self):
        print(self)
        print(self.__class__)
 
t = Test()
t.prt()
以上实例执行结果为：

<__main__.Test instance at 0x100771878>
__main__.Test

从执行结果可以很明显的看出，self 代表的是类的实例，代表当前对象的地址，而 self.__class__ 则指向类。
self 不是 python 关键字，我们把他换成 runoob 也是可以正常执行的:

class Test:
    def prt(runoob):
        print(runoob)
        print(runoob.__class__)
 
t = Test()
t.prt()
以上实例执行结果为：

<__main__.Test instance at 0x100771878>
__main__.Test

类的方法

在类的内部，使用 def 关键字来定义一个方法，与一般函数定义不同，类方法必须包含参数 self, 且为第一个参数，self 代表的是类的实例。
**在python中定义私有变量只需在变量前加上两个下划线，eg:__name，但是可以通过实例._类名__变量名,同理私有方法。

实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
 
#类定义
class people:
    #定义基本属性
    name = ''
    age = 0
    #定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    __weight = 0
    #定义构造方法
    def __init__(self,n,a,w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name,self.age))
 
# 实例化类
p = people('runoob',10,30)
p.speak()
p._people__weight
执行以上程序输出结果为：

runoob 说: 我 10 岁。
30

私有变量

默认情况下，Python中的成员函数和成员变量都是公开的(public),在python中没有类似public,private等关键词来修饰成员函数和成员变量。
在python中定义私有变量只需要在变量名或函数名前加上 ”__“两个下划线，那么这个函数或变量就是私有的了。
在内部，python使用一种 name mangling 技术，将 __membername替换成 _classname__membername，也就是说，类的内部定义中,
所有以双下划线开始的名字都被"翻译"成前面加上单下划线和类名的形式。
例如：为了保证不能在class之外访问私有变量，Python会在类的内部自动的把我们定义的__spam私有变量的名字替换成为
_classname__spam(注意，classname前面是一个下划线，spam前是两个下划线)，因此，用户在外部访问__spam的时候就会
提示找不到相应的变量。 python中的私有变量和私有方法仍然是可以访问的；访问方法如下：
私有变量:实例._类名__变量名
私有方法:实例._类名__方法名()

其实，Python并没有真正的私有化支持，但可用下划线得到伪私有。尽量避免定义以下划线开头的变量！
（1）_xxx "单下划线 " 开始的成员变量叫做保护变量，意思是只有类实例和子类实例能访问到这些变量，
需通过类提供的接口进行访问；不能用’from module import *'导入
（2）__xxx 类中的私有变量/方法名（Python的函数也是对象，所以成员方法称为成员变量也行得通。）,
" 双下划线 " 开始的是私有成员，意思是只有类对象自己能访问，连子类对象也不能访问到这个数据。
（3）xxx 系统定义名字，前后均有一个“双下划线” 代表python里特殊方法专用的标识，如 init（）代表类的构造函数。

小漏洞：派生类和基类取相同的名字就可以使用基类的私有变量

[python] view plain copy
 
class A():  
    def __init__(self):  
        self.__name='python' #翻译成self._A__name='python'  
      
class B(A):  
    def func(self):  
        print self.__name #翻译成print self._B__name  
  
instance=B()  
#instance.func()#报错：AttributeError: B instance has no attribute '_B__name'  
print instance.__dict__  
print instance._A__name  
运行结果：
{'_A__name': 'python'}
python

类继承

调用父类构造方法

BaseClassName（示例中的基类名）必须与派生类定义在一个作用域内。除了类，还可以用表达式，基类定义在另一个模块中时这一点非常有用:

class DerivedClassName(modname.BaseClassName):

实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
 
#类定义
class people:
    #定义基本属性
    name = ''
    age = 0
    #定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    __weight = 0
    #定义构造方法
    def __init__(self,n,a,w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name,self.age))
 
#单继承示例
class student(people):
    grade = ''
    def __init__(self,n,a,w,g):
        #调用父类的构函,如果不调用会覆盖原来父类的方法，则不能使用父类的属性，self是子类的实例对象
        people.__init__(self,n,a,w)
        self.grade = g
    #覆写父类的方法
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级"%(self.name,self.age,self.grade))
s = student('ken',10,60,3)
s.speak()
执行以上程序输出结果为：

ken 说: 我 10 岁了，我在读 3 年级

尝试不继承父类的__init__函数，可以如下面的写法


#!/usr/bin/python3
 
#类定义
class people:
    #定义基本属性
    name = ''
    age = 0
    #定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    __weight = 0
    #定义构造方法
    def __init__(self,n,a,w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name,self.age))
 
#单继承示例
class student(people):
    def __init__(self,n,a,w,g):
        
        #调用父类的构函,如果不调用会覆盖原来父类的方法，则不能使用父类的属性，self是子类的实例对象
        self.grade = g
    #覆写父类的方法
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级"%(self.name,self.age,self.grade))
 
 
 
s = student('ken',10,60,3)
people.__init__(s,'ken',10,60)
s.speak()
执行以上程序输出结果为：

ken 说: 我 10 岁了，我在读 3 年级

圆括号中基类的顺序，若是基类中有相同的方法名，而在子类使用时未指定，python从左至右搜索即方法在子类中未找到时，从左到右查找基类中是否包含方法。

使用super函数

#!/usr/bin/python3
 
#类定义
class people:
    #定义基本属性
    name = ''
    age = 0
    #定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    __weight = 0
    #定义构造方法
    def __init__(self,n,a,w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name,self.age))
 
#单继承示例
class student(people):
    def __init__(self,n,a,w,g):
        #使用super()函数自动继承父类的构造方法
        super().__init__(n,a,w)
        self.grade = g
    #覆写父类的方法
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级"%(self.name,self.age,self.grade))
s = student('ken',10,60,3)
s.speak()
执行以上程序输出结果为：

ken 说: 我 10 岁了，我在读 3 年级

MIX-in编程机制

类，类对象，实例对象

类对象的属性是静态的和方法都是静态的。

class C:
    count = 0  #类对象的属性
    def __init__(self,num):
        self.num = num  # 实例对象属性
a =C(1)
b=C(2)
print(id(C.count))
print(id(a.count))
print(id(b.count))
b.count +=10  # 定义一个新的实例对象属性覆盖了原来的类对象属性
print(id(C.count))
print(id(a.count))
print(id(b.count))
# print(id(C.num))  这个会报错，因为这是实例对象的属性，类对象无法访问
print(id(a.num))
print(id(b.num))

结果：

140724793946928
140724793946928
140724793946928
140724793946928
140724793946928
140724793947248
140724793946960
140724793946992

绑定

python严格要求方法需要有实例才能被调用，这种限制其实就是绑定。

class BB:
    def printBB():
        print("BB")
BB.printBB()
bb = BB()
bb.printBB()
class BB:
    def printBB():
        print("BB")
BB.printBB()
bb = BB()
bb.printBB()
BB
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-166-ad50d8768f26> in <module>
      4 BB.printBB()
      5 bb = BB()
----> 6 bb.printBB()

TypeError: printBB() takes 0 positional arguments but 1 was given

这个例子告诉我们，bb.printBB()实际执行的是bb.printBB(bb)。所以方法中需要加入self这个绑定实例对象。

>>>class CC:     #类
    def setxy(self,x,y):
       self.x = x
       self.y = y
    def printxy(self):
       print(self.x,self.y)
>>> dd= CC()   #实例对象，类对象
>>>dd.__dict__  #查看实例对象所拥有的属性
{}
>>>CC.__dict__  #查看类对象所拥有的属性
mappingproxy({'setxy':<function CC.setxy at 0x00000000031F9B70>, 'printxy': <functionCC.printxy at 0x00000000031F9BF8>, '__module__': '__main__', '__weakref__':<attribute '__weakref__' of 'CC' objects>, '__dict__': <attribute '__dict__'of 'CC' objects>, '__doc__': None})
>>>dd.setxy (4,5)  #实例对象中传入x，y
>>>dd.__dict__  #实例对象就有属性了，这两个属性紧属于实例对象的，类对象中是没有的
{'y': 5, 'x': 4}     #类对象中是没有实例对象传入的，这归功与绑定这个功能，self

为什么实例对象调用方法后类对象中没有实例对象的属性？
实例对象调用方法时，dd.setxy(dd,4,5) 实际上是这样的，也就是（self.x = x；self.y = y）dd.x=4,dd.y=5,那么4,5存放在实例对象的空间，故这两个属性只属于实例对象的。(实例对象调用类方法时，先把自己传给self，self.x也就是dd.x.)
类对象与实例对象差别：

把类对象CC删除后，del CC，再实例化就会报错，但是已经实例化对象dd仍然可以调用类对象中的方法：

>>> delCC
>>>dd.setxy (3,4)
>>>dd.__dict__
{'y': 4, 'x': 3}
>>> dd =CC()
Traceback (most recent call last):
 File"<pyshell#45>", line 1, in <module>
  dd =CC()
NameError: name 'CC' is not defined
>>>dd.printxy ()
3 4

为什么已经实例化对象dd仍然可以调用类对象中的方法？
类中定义的属性是静态变量，方法也一样，就算类对象被删除了，属性和方法一样存放在内存中，故实例对象仍然可以从内存中调用类的方法和属性，除非程序退出。所以创建一个类后最好先实例化再使用类对象中的方法，不要直接利用类对象调用方法。
self.x self相当于实例对象的名字，.x就是实例的空间了

类使用的注意点

属性名覆盖了方法，无法调用方法。

class C:
    def x(self):
        print("x-man!")
c =C()
c.x =1
c.x()
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-145-67aee95725e2> in <module>
      4 c =C()
      5 c.x =1
----> 6 c.x()

TypeError: 'int' object is not callable

所有命名时，属性名名词，方法名动词。
不要试图在一个类中定义所有能够想到的属性和方法，应该利用继承和组合机制来进行扩展。

Property内置函数

property() 函数的作用是在新式类中返回属性值。
语法
以下是 property() 方法的语法:
class property([fget[, fset[, fdel[, doc]]]])
参数
fget – 获取属性值的函数
fset – 设置属性值的函数
fdel – 删除属性值函数
doc – 属性描述信息
返回值
返回新式类属性。

定义一个可控属性值 x
class C(object):
    def __init__(self):
        self._x = None
 
    def getx(self):
        return self._x
 
    def setx(self, value):
        self._x = value
 
    def delx(self):
        del self._x
 
    x = property(getx, setx, delx, "I'm the 'x' property.")
a = C()
a.x = 1
print(a.x)
结果：
1

如果 c 是 C 的实例化, c.x 将触发 getter,c.x = value 将触发 setter ， del c.x 触发 deleter。
另一个例子：

class Rectangle:
    # 定义构造方法
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
    # 定义setsize()函数
    def setsize (self , size):
        print(size)
        self.width, self.height = size
    # 定义getsize()函数
    def getsize (self):
        return self.width, self.height
     # 定义getsize()函数
    def delsize (self):
        self.width, self.height = 0, 0 
    # 使用property定义属性
    size = property(getsize, setsize, delsize, '用于描述矩形大小的属性')
rect = Rectangle(4, 3)
# 访问rect的size属性
print(rect.size) # (4, 3)
# 对rect的size属性赋值
rect.size = 9, 7
# 访问rect的width、height实例变量
print(rect.width) # 9
print(rect.height) # 7
# 删除rect的size属性
del rect.size
# 访问rect的width、height实例变量
print(rect.width) # 0
print(rect.height) # 0

Python——对象

面向对象技术简介

类对象

self代表类的实例，而非类

类的方法

私有变量

类继承

调用父类构造方法

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MIX-in编程机制

类，类对象，实例对象

绑定

类使用的注意点

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