Python基礎學習——面向對象的基本編程

Python從設計之初就已經是一門面向對象的語言，正因爲如此，在Python中創建一個類和對象是很容易的。

一、面向對象技術簡介

• 類(Class) : 用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象是類的實例。

• 方法 ： 類中定義的函數。

• 類變量 ： 類變量在整個實例化的對象中是公用的。類變量定義在類中且在函數體之外。類變量通常不作爲實例變量使用。

• 數據成員 ： 類變量或者實例變量用於處理類及其實例對象的相關的數據。

• 方法重寫 : 如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求，可以對其進行改寫，這個過程叫方法的覆蓋（override），也稱爲方法的重寫。

• 局部變量 : 定義在方法中的變量，只作用於當前實例的類。

• 實例變量 : 在類的聲明中，屬性是用變量來表示的，這種變量就稱爲實例變量，實例變量就是一個用 self 修飾的變量。

• 繼承 : 即一個派生類（derived class）繼承基類（base
  class）的字段和方法。繼承也允許把一個派生類的對象作爲一個基類對象對待。

• 實例化 : 創建一個類的實例，類的具體對象。

• 對象 : 通過類定義的數據結構實例。對象包括兩個數據成員（類變量和實例變量）和方法。

二、類

類的定義，對象

類對象支持兩種操作：屬性引用和實例化。

class people:
  name="tom" #定義基本屬性，公開變量
  age=20
  def f(self): #方法
    return "hello world"
s=people() #類的實例
## 訪問類的屬性和方法
print(s.name,s.age)
print(s.f())
#輸出結果 tom 20
#  hello world

以上創建了一個新的類實例並將該對象賦給局部變量 s，s 爲空的對象。

類有一個名爲__init__ ()的特殊方法（構造方法），該方法在類實例化時會自動調用，self代表類的實例，而非類，類的方法與普通的函數只有一個特別的區別——它們必須有一個額外的第一個參數名稱, 按照慣例它的名稱是 self。

class people:
  name=""
  age=0
  grade=0
  def __init__(self,a,n,w):
    self.name=a
    self.age=n
    self.grade=w
  def f(self):
    print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age))
  def s(self):
    print("%s 說: 我 %d 歲了，我在讀 %d 年級"%(self.name,self.age,self.grade))
s=people("xiaom",20,30)
s.f()
s.s()
#輸出
#xiaom 說: 我 20 歲。
#xiaom 說: 我 20 歲了，我在讀 30 年級

即__init__作用是初始化已實例化後的對象。參數通過傳參傳遞到類的實例化操作上。

子類可以不重寫__init__，實例化子類時，會自動調用超類中已定義的__init__

但如果重寫了__init__，實例化子類時，則不會隱式的再去調用超類(即父類)中已定義的__init__

類的實例方法

在類的內部，使用 def 關鍵字來定義一個方法，與一般函數定義不同，類方法必須包含參數 self, 且爲第一個參數，self 代表的是類的實例。

類的靜態方法

靜態方法可以使用實例對象調用，也可以使用類進行調用，他的的特點沒有參數限制，定義時需要在函數前加@staticmethod

class test:
  @staticmethod
  def f():
    print("hello world")
s=test()
s.f() #實例調用
test.f() #類調用

靜態的內存空間是固定的，相對來說更省資源。創實例的創一個實例就要開闢一個新內存，耗費資源。靜態方法屬於類所有，類實例化前即可使用。非靜態方法可以訪問類中的任何成員，靜態方法只能訪問類中的靜態成員。

注意：靜態方法中不能調類屬性和方法，也不能調用實例變量，只是類的工具包。因爲沒有self，也就不能指類本身或實例本身，從而不能調用相應的類屬性和類方法。

類的繼承

派生類定義如下：

class DerivedClassName(BaseClassName1):

BaseClassName（示例中的基類名）必須與派生類定義在一個作用域內。除了類，還可以用表達式，基類定義在另一個模塊中時這一點非常有用:

class DerivedClassName(modname.BaseClassName):

class people:
  name=""
  age=0
  _weight=0 #定義私有屬性,私有屬性在類外部無法直接進行訪問
  def __init__(self,a,n,w):
    self.name=a
    self.age=n
    self._weight=w
  def f(self):
    print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age))
#單繼承
class student(people):
  grade=0
  def __init__(self,a,n,w,g):
    #調用父類的構函
    people.__init__(self,a,n,w)
    self.grade=g
  def f(self):
     print("%s 說: 我 %d 歲。讀%d 年紀" %(self.name,self.age,self.grade))
       #覆寫父類的方法

s=student('tom',10,5,5)
s.f()
# tom 說: 我 10 歲。讀5 年紀

多類繼承

class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):

需要注意圓括號中父類的順序，若是父類中有相同的方法名，而在子類使用時未指定，python從左至右搜索 即方法在子類中未找到時，從左到右查找父類中是否包含方法。

class people:
  name=""
  age=0
  _weight=0 #定義私有屬性,私有屬性在類外部無法直接進行訪問
  def __init__(self,a,n,w):
    self.name=a
    self.age=n
    self._weight=w
  def f(self):
    print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age))
#單繼承
class student(people):
  grade=0
  def __init__(self,a,n,w,g):
    #調用父類的構函
    people.__init__(self,a,n,w)
    self.grade=g
  def f(self):
     print("%s 說: 我 %d 歲。讀%d 年紀" %(self.name,self.age,self.grade))
       #覆寫父類的方法
class speak():
  topic=''
  def __init__(self,t):
    self.topic=t
  def f(self):
    print("我叫 %s，我是一個演說家，我演講的主題是 %s"%(self.name,self.topic))

class student_speak(speak,student):
  def __init__(self,a,n,w,g,t):
    student.__init__(self,a,n,w,g)
    speak.__init__(self,t)
s=student_speak('tom',10,5,5,'c++')
s.f()
# 我叫 tom，我是一個演說家，我演講的主題是 c++

方法重寫

如果你的父類方法的功能不能滿足你的需求，你可以在子類重寫你父類的方法，實例如下：

class Parent:        # 定義父類
   def myMethod(self):
      print ('調用父類方法')
 
class Child(Parent): # 定義子類
   def myMethod(self):
      print ('調用子類方法')
 
c = Child()          # 子類實例
c.myMethod()         # 子類調用重寫方法
super(Child,c).myMethod() #用子類對象調用父類已被覆蓋的方法
'''
調用子類方法
調用父類方法
'''

super 是用來解決多重繼承問題的，當子類方法與父類相同時，亦可繼承。

類的私有屬性和私有方法

兩個下劃線開頭，聲明該屬性爲私有，不能在類的外部被使用或直接訪問。方法類似，聲明該方法爲私有方法，只能在類的內部調用 ，不能在類的外部調用。

class test:
  __age=30
  age=30
  def f(self):
    print(self.__age)
  def __f(self):
    print(self.__age)
s=test()
print(s.age)
#print(s.__age) 報錯！！！
s.f() #通過這個可以間接輸出私有屬性
#s.__f() 報錯！！！