Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言,正因为如此,在Python中创建一个类和对象是很容易的。本章节我们将详细介绍Python的面向对象编程。
如果你以前没有接触过面向对象的编程语言,那你可能需要先了解一些面向对象语言的一些基本特征,在头脑里头形成一个基本的面向对象的概念,这样有助于你更容易的学习Python的面向对象编程。
使用class语句来创建一个新类,class之后为类的名称并以冒号结尾,如下实例:
class ClassName: '类的帮助信息' #类文档字符串 class_suite #类体
类的 帮助信息 可以通过ClassName.__doc__查看。
class_suite 由类成员,方法,数据属性 组成 。
以下是一个简单的Python类实例:
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Employee: '所有员工的基类' 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
要创建一个类的实例,你可以使用类的名称,并通过__init__方法接受参数。
"创建 Employee 类的第一个对象" emp1 = Employee("Zara", 2000) "创建 Employee 类的第二个对象" emp2 = Employee("Manni", 5000)
您可以使用点(.)来访问对象的属性。使用如下类的名称访问类变量:
emp1.displayEmployee() emp2.displayEmployee() print "Total Employee %d" % Employee.empCount
完整实例:
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Employee: '所有员工的基类' 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 "创建 Employee 类的第一个对象" emp1 = Employee("Zara", 2000) "创建 Employee 类的第二个对象" emp2 = Employee("Manni", 5000) emp1.displayEmployee() emp2.displayEmployee() print "Total Employee %d" % Employee.empCount
执行以上代码输出结果如下:
Name : Zara ,Salary: 2000 Name : Manni ,Salary: 5000 Total Employee 2
你可以添加,删除,修改类的属性,如下所示:
emp1.age = 7 # 添加一个 'age' 属性 emp1.age = 8 # 修改 'age' 属性 del emp1.age # 删除 'age' 属性
你也可以使用以下函数的方式来访问属性:
hasattr(emp1, 'age') # 如果存在 'age' 属性返回 True。 getattr(emp1, 'age') # 返回 'age' 属性的值 setattr(emp1, 'age', 8) # 添加属性 'age' 值为 8 delattr(empl, 'age') # 删除属性 'age'
Python内置类属性调用实例如下:
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Employee: '所有员工的基类' 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__
执行以上代码输出结果如下:
Employee.__doc__: 所有员工的基类 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>}
同Java语言一样,Python使用了引用计数这一简单技术来追踪内存中的对象。
在Python内部记录着所有使用中的对象各有多少引用。
一个内部跟踪变量,称为一个引用计数器。
当对象被创建时, 就创建了一个引用计数, 当这个对象不再需要时, 也就是说, 这个对象的引用计数变为0 时, 它被垃圾回收。但是回收不是"立即"的, 由解释器在适当的时机,将垃圾对象占用的内存空间回收。
a = 40 # 创建对象 <40> b = a # 增加引用, <40> 的计数 c = [b] # 增加引用. <40> 的计数 del a # 减少引用 <40> 的计数 b = 100 # 减少引用 <40> 的计数 c[0] = -1 # 减少引用 <40> 的计数
垃圾回收机制不仅针对引用计数为0的对象,同样也可以处理循环引用的情况。循环引用指的是,两个对象相互引用,但是没有其他变量引用他们。这种情况下,仅使用引用计数是不够的。Python 的垃圾收集器实际上是一个引用计数器和一个循环垃圾收集器。作为引用计数的补充, 垃圾收集器也会留心被分配的总量很大(及未通过引用计数销毁的那些)的对象。 在这种情况下, 解释器会暂停下来, 试图清理所有未引用的循环。
析构函数 __del__ ,__del__在对象消逝的时候被调用,当对象不再被使用时,__del__方法运行:
#!/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, "destroyed" pt1 = Point() pt2 = pt1 pt3 = pt1 print id(pt1), id(pt2), id(pt3) # 打印对象的id del pt1 del pt2 del pt3
以上实例运行 结果 如下:
3083401324 3083401324 3083401324 Point destroyed
注意:通常你需要在单独的文件中定义一个类,
面向对象的编程带来的主要好处之一是代码的重用,实现这种重用的方法之一是通过继承机制。继承完全可以理解成类之间的类型和子类型关系。
需要注意的地方: 继承语法 class 派生类名( 基类名 )://... 基类名写作括号里,基本类是在类定义的时候,在元组之中指明的。
在python中继承中的一些特点:
如果在继承元组中列了一个以上的类,那么它就被称作"多重继承" 。
派生类的声明,与他们的父类类似,继承的基类列表跟在类名之后,如下所示:
class SubClassName (ParentClass1[, ParentClass2, ...]): 'Optional class documentation string' class_suite
实例:
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Parent: # 定义父类 parentAttr = 100 def __init__(self): print "调用父类构造函数" def parentMethod(self): print '调用父类方法' def setAttr(self, attr): Parent.parentAttr = attr def getAttr(self): print "父类属性 :", Parent.parentAttr class Child(Parent): # 定义子类 def __init__(self): print "调用子类构造方法" def childMethod(self): print '调用子类方法 child method' c = Child() # 实例化子类 c.childMethod() # 调用子类的方法 c.parentMethod() # 调用父类方法 c.setAttr(200) # 再次调用父类的方法 c.getAttr() # 再次调用父类的方法
以上代码执行结果如下:
调用子类构造方法 调用子类方法 child method 调用父类方法 父类属性 : 200
class A: # 定义类 A ..... class B: # 定义类 B ..... class C(A, B): # 继承类 A 和 B .....
你可以使用issubclass()或者isinstance()方法来检测。
如果你的父类方法的功能不能满足你的需求,你可以在子类重写你父类的方法:
实例:
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Parent: # 定义父类 def myMethod(self): print '调用父类方法' class Child(Parent): # 定义子类 def myMethod(self): print '调用子类方法' c = Child() # 子类实例 c.myMethod() # 子类调用重写方法
执行以上代码输出结果如下:
调用子类方法
下表列出了一些通用的功能,你可以在自己的类重写:
序号 | 方法, 描述 & 简单的调用 |
---|---|
1 | __init__ ( self [,args...] ) 构造函数 简单的调用方法: obj = className(args) |
2 | __del__( self ) 析构方法, 删除一个对象 简单的调用方法 : dell obj |
3 | __repr__( self ) 转化为供解释器读取的形式 简单的调用方法 : repr(obj) |
4 | __str__( self ) 用于将值转化为适于人阅读的形式 简单的调用方法 : str(obj) |
5 | __cmp__ ( self, x ) 对象比较 简单的调用方法 : cmp(obj, x) |
Python同样支持运算符重载,实例如下:
#!/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
以上代码执行结果如下所示:
Vector(7,8)
__private_attrs:两个下划线开头,声明该属性为私有,不能在类地外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrs 。
在类地内部,使用def关键字可以为类定义一个方法,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
__private_method:两个下划线开头,声明该方法为私有方法,不能在类地外部调用。在类的内部调用 self.__private_methods
#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class JustCounter: __secretCount = 0 # 私有变量 publicCount = 0 # 公开变量 def count(self): self.__secretCount += 1 self.publicCount += 1 print self.__secretCount counter = JustCounter() counter.count() counter.count() print counter.publicCount print counter.__secretCount # 报错,实例不能访问私有变量
Python 通过改变名称来包含类名:
1 2 2 Traceback (most recent call last): File "test.py", line 17, in <module> print counter.__secretCount # 报错,实例不能访问私有变量 AttributeError: JustCounter instance has no attribute '__secretCount'
Python不允许实例化的类访问私有数据,但你可以使用 object._className__attrName 访问属性,将如下代码替换以上代码的最后一行代码:
......................... print counter._JustCounter__secretCount
执行以上代码,执行结果如下:
1 2 2 2
致谢,感谢您的阅读!