python 面向对象详解

xiaoxiao2021-02-28  117

Python 面向对象

概述

面向过程:根据业务逻辑从上到下写垒代码函数式:将某功能代码封装到函数中,日后便无需重复编写,仅调用函数即可面向对象:对函数进行分类和封装,让开发“更快更好更强…”

面向过程编程最易被初学者接受,其往往用一长段代码来实现指定功能,开发过程中最常见的操作就是粘贴复制,即:将之前实现的代码块复制到现需功能处。

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 while True     if cpu利用率 > 90 % :          #发送邮件提醒         连接邮箱服务器         发送邮件         关闭连接        if 硬盘使用空间 > 90 % :          #发送邮件提醒         连接邮箱服务器         发送邮件         关闭连接        if 内存占用 > 80 % :          #发送邮件提醒         连接邮箱服务器         发送邮件         关闭连接

随着时间的推移,开始使用了函数式编程,增强代码的重用性和可读性,就变成了这样

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 def 发送邮件 (内容 )      #发送邮件提醒     连接邮箱服务器     发送邮件     关闭连接   while True:        if cpu利用率 > 90 % :         发送邮件 ( 'CPU报警' )        if 硬盘使用空间 > 90 % :         发送邮件 ( '硬盘报警' )        if 内存占用 > 80 % :         发送邮件 ( '内存报警' )

今天我们来学习一种新的编程方式:面向对象编程(Object Oriented Programming,OOP,面向对象程序设计)

创建类和对象

面向对象编程是一种编程方式,此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现,所以,面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。

类就是一个模板,模板里可以包含多个函数,函数里实现一些功能

对象则是根据模板创建的实例,通过实例对象可以执行类中的函数

class是关键字,表示类创建对象,类名称后加括号即可

ps:类中的函数第一个参数必须是self(详细见:类的三大特性之封装)    类中定义的函数叫做 “方法”

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 # 创建类 class Foo :        def Bar ( self ) :          print 'Bar'        def Hello ( self , name ) :          print 'i am %s' % name   # 根据类Foo创建对象obj obj = Foo ( ) obj . Bar ( )              #执行Bar方法 obj . Hello ( 'wupeiqi' ) #执行Hello方法

诶,你在这里是不是有疑问了?使用函数式编程和面向对象编程方式来执行一个“方法”时函数要比面向对象简便

面向对象:【创建对象】【通过对象执行方法】函数编程:【执行函数】

观察上述对比答案则是肯定的,然后并非绝对,场景的不同适合其的编程方式也不同。

总结:函数式的应用场景 –> 各个函数之间是独立且无共用的数据

面向对象三大特性

面向对象的三大特性是指:封装、继承和多态。

一、封装

封装,顾名思义就是将内容封装到某个地方,以后再去调用被封装在某处的内容。

所以,在使用面向对象的封装特性时,需要:

将内容封装到某处从某处调用被封装的内容

第一步:将内容封装到某处

self 是一个形式参数

当执行 obj1 = Foo(‘wupeiqi’, 18 ) 时,self 等于 obj1

当执行 obj2 = Foo(‘alex’, 78 ) 时,self 等于 obj2

所以,内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中,每个对象中都有 name 和 age 属性,在内存里类似于下图来保存。

第二步:从某处调用被封装的内容

调用被封装的内容时,有两种情况:

通过对象直接调用通过self间接调用

1、通过对象直接调用被封装的内容

上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式,根据保存格式可以如此调用被封装的内容:对象.属性名

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 class Foo :        def __init__ ( self , name , age ) :          self . name = name          self . age = age   obj1 = Foo ( 'wupeiqi' , 18 ) print obj1 . name      # 直接调用obj1对象的name属性 print obj1 . age      # 直接调用obj1对象的age属性   obj2 = Foo ( 'alex' , 73 ) print obj2 . name      # 直接调用obj2对象的name属性 print obj2 . age      # 直接调用obj2对象的age属性

2、通过self间接调用被封装的内容

执行类中的方法时,需要通过self间接调用被封装的内容

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 class Foo :        def __init__ ( self , name , age ) :          self . name = name          self . age = age        def detail ( self ) :          print self . name          print self . age   obj1 = Foo ( 'wupeiqi' , 18 ) obj1 . detail ( )    # Python默认会将obj1传给self参数,即:obj1.detail(obj1),所以,此时方法内部的 self = obj1,即:self.name 是 wupeiqi ;self.age 是 18   obj2 = Foo ( 'alex' , 73 ) obj2 . detail ( )    # Python默认会将obj2传给self参数,即:obj1.detail(obj2),所以,此时方法内部的 self = obj2,即:self.name 是 alex ; self.age 是 78

综上所述,对于面向对象的封装来说,其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中,然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 练习一:在终端输出如下信息   小明, 10岁,男,上山去砍柴 小明, 10岁,男,开车去东北 小明, 10岁,男,最爱大保健 老李, 90岁,男,上山去砍柴 老李, 90岁,男,开车去东北 老李, 90岁,男,最爱大保健 老张 . . .

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 def kanchai ( name , age , gender ) :      print "%s,%s岁,%s,上山去砍柴" % ( name , age , gender )   def qudongbei ( name , age , gender ) :      print "%s,%s岁,%s,开车去东北" % ( name , age , gender )   def dabaojian ( name , age , gender ) :      print "%s,%s岁,%s,最爱大保健" % ( name , age , gender )   kanchai ( '小明' , 10 , '男' ) qudongbei ( '小明' , 10 , '男' ) dabaojian ( '小明' , 10 , '男' )   kanchai ( '老李' , 90 , '男' ) qudongbei ( '老李' , 90 , '男' ) dabaojian ( '老李' , 90 , '男' )

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 class Foo :        def __init__ ( self , name , age , gender ) :          self . name = name          self . age = age          self . gender = gender        def kanchai ( self ) :          print "%s,%s岁,%s,上山去砍柴" % ( self . name , self . age , self . gender )        def qudongbei ( self ) :          print "%s,%s岁,%s,开车去东北" % ( self . name , self . age , self . gender )        def dabaojian ( self ) :          print "%s,%s岁,%s,最爱大保健" % ( self . name , self . age , self . gender )   xiaoming = Foo ( '小明' , 10 , '男' ) xiaoming . kanchai ( ) xiaoming . qudongbei ( ) xiaoming . dabaojian ( )   laoli = Foo ( '老李' , 90 , '男' ) laoli . kanchai ( ) laoli . qudongbei ( ) laoli . dabaojian ( )

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 练习二:游戏人生程序   1、创建三个游戏人物,分别是:   苍井井,女, 18,初始战斗力 1000 东尼木木,男, 20,初始战斗力 1800 波多多,女, 19,初始战斗力 2500 2、游戏场景,分别:   草丛战斗,消耗 200战斗力 自我修炼,增长 100战斗力 多人游戏,消耗 500战斗力

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 # -*- coding:utf-8 -*-   # #####################  定义实现功能的类  #####################   class Person :        def __init__ ( self , na , gen , age , fig ) :          self . name = na          self . gender = gen          self . age = age          self . fight = fig        def grassland ( self ) :          """注释:草丛战斗,消耗200战斗力"""            self . fight = self . fight - 200        def practice ( self ) :          """注释:自我修炼,增长100战斗力"""            self . fight = self . fight + 200        def incest ( self ) :          """注释:多人游戏,消耗500战斗力"""            self . fight = self . fight - 500        def detail ( self ) :          """注释:当前对象的详细情况"""            temp = "姓名:%s ; 性别:%s ; 年龄:%s ; 战斗力:%s"    % ( self . name , self . gender , self . age , self . fight )          print temp   # #####################  开始游戏  #####################   cang = Person ( '苍井井' , '女' , 18 , 1000 )      # 创建苍井井角色 dong = Person ( '东尼木木' , '男' , 20 , 1800 )    # 创建东尼木木角色 bo = Person ( '波多多' , '女' , 19 , 2500 )        # 创建波多多角色   cang . incest ( ) #苍井空参加一次多人游戏 dong . practice ( ) #东尼木木自我修炼了一次 bo . grassland ( ) #波多多参加一次草丛战斗   #输出当前所有人的详细情况 cang . detail ( ) dong . detail ( ) bo . detail ( )   cang . incest ( ) #苍井空又参加一次多人游戏 dong . incest ( ) #东尼木木也参加了一个多人游戏 bo . practice ( ) #波多多自我修炼了一次   #输出当前所有人的详细情况 cang . detail ( ) dong . detail ( ) bo . detail ( )

二、继承

继承,面向对象中的继承和现实生活中的继承相同,即:子可以继承父的内容。

例如:

猫可以:喵喵叫、吃、喝、拉、撒

狗可以:汪汪叫、吃、喝、拉、撒

如果我们要分别为猫和狗创建一个类,那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能,如下所示:

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 class 猫:        def 喵喵叫 ( self ) :          print '喵喵叫'        def ( self ) :          # do something        def ( self ) :          # do something        def ( self ) :          # do something        def ( self ) :          # do something   class 狗:        def 汪汪叫 ( self ) :          print '喵喵叫'        def ( self ) :          # do something        def ( self ) :          # do something        def ( self ) :          # do something        def ( self ) :          # do something

上述代码不难看出,吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能,而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想,如下实现:

动物:吃、喝、拉、撒

猫:喵喵叫(猫继承动物的功能)

狗:汪汪叫(狗继承动物的功能)

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 class 动物 :        def ( self ) :          # do something        def ( self ) :          # do something        def ( self ) :          # do something        def ( self ) :          # do something   # 在类后面括号中写入另外一个类名,表示当前类继承另外一个类 class (动物 ):        def 喵喵叫 ( self ) :          print '喵喵叫'   # 在类后面括号中写入另外一个类名,表示当前类继承另外一个类 class (动物 ):        def 汪汪叫 ( self ) :          print '喵喵叫'

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 class Animal :        def eat ( self ) :          print "%s 吃 " % self . name        def drink ( self ) :          print "%s 喝 " % self . name        def shit ( self ) :          print "%s 拉 " % self . name        def pee ( self ) :          print "%s 撒 " % self . name   class Cat ( Animal ) :        def __init__ ( self , name ) :          self . name = name          self . breed '猫'        def cry ( self ) :          print '喵喵叫'   class Dog ( Animal ) :        def __init__ ( self , name ) :          self . name = name          self . breed '狗'        def cry ( self ) :          print '汪汪叫'   # ######### 执行 #########   c1 = Cat ( '小白家的小黑猫' ) c1 . eat ( )   c2 = Cat ( '小黑的小白猫' ) c2 . drink ( )   d1 = Dog ( '胖子家的小瘦狗' ) d1 . eat ( )

所以,对于面向对象的继承来说,其实就是将多个类共有的方法提取到父类中,子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。

注:除了子类和父类的称谓,你可能看到过 派生类 和 基类 ,他们与子类和父类只是叫法不同而已。

学习了继承的写法之后,我们用代码来是上述阿猫阿狗的功能:

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 class Animal :        def eat ( self ) :          print "%s 吃 " % self . name        def drink ( self ) :          print "%s 喝 " % self . name        def shit ( self ) :          print "%s 拉 " % self . name        def pee ( self ) :          print "%s 撒 " % self . name   class Cat ( Animal ) :        def __init__ ( self , name ) :          self . name = name          self . breed '猫'        def cry ( self ) :          print '喵喵叫'   class Dog ( Animal ) :        def __init__ ( self , name ) :          self . name = name          self . breed '狗'        def cry ( self ) :          print '汪汪叫'   # ######### 执行 #########   c1 = Cat ( '小白家的小黑猫' ) c1 . eat ( )   c2 = Cat ( '小黑的小白猫' ) c2 . drink ( )   d1 = Dog ( '胖子家的小瘦狗' ) d1 . eat ( )

那么问题又来了,多继承呢?

是否可以继承多个类如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数,那么那一个会被使用呢?

1、Python的类可以继承多个类,Java和C#中则只能继承一个类

2、Python的类如果继承了多个类,那么其寻找方法的方式有两种,分别是:深度优先广度优先

当类是经典类时,多继承情况下,会按照深度优先方式查找当类是新式类时,多继承情况下,会按照广度优先方式查找

经典类和新式类,从字面上可以看出一个老一个新,新的必然包含了跟多的功能,也是之后推荐的写法,从写法上区分的话,如果 当前类或者父类继承了object类,那么该类便是新式类,否则便是经典类。

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 class D :        def bar ( self ) :          print 'D.bar'   class C ( D ) :        def bar ( self ) :          print 'C.bar'   class B ( D ) :        def bar ( self ) :          print 'B.bar'   class A ( B , C ) :        def bar ( self ) :          print 'A.bar'   a = A ( ) # 执行bar方法时 # 首先去A类中查找,如果A类中没有,则继续去B类中找,如果B类中么有,则继续去D类中找,如果D类中么有,则继续去C类中找,如果还是未找到,则报错 # 所以,查找顺序:A --> B --> D --> C # 在上述查找bar方法的过程中,一旦找到,则寻找过程立即中断,便不会再继续找了 a . bar ( )

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 class D ( object ) :        def bar ( self ) :          print 'D.bar'   class C ( D ) :        def bar ( self ) :          print 'C.bar'   class B ( D ) :        def bar ( self ) :          print 'B.bar'   class A ( B , C ) :        def bar ( self ) :          print 'A.bar'   a = A ( ) # 执行bar方法时 # 首先去A类中查找,如果A类中没有,则继续去B类中找,如果B类中么有,则继续去C类中找,如果C类中么有,则继续去D类中找,如果还是未找到,则报错 # 所以,查找顺序:A --> B --> C --> D # 在上述查找bar方法的过程中,一旦找到,则寻找过程立即中断,便不会再继续找了 a . bar ( )

经典类:首先去A类中查找,如果A类中没有,则继续去B类中找,如果B类中么有,则继续去D类中找,如果D类中么有,则继续去C类中找,如果还是未找到,则报错

新式类:首先去A类中查找,如果A类中没有,则继续去B类中找,如果B类中么有,则继续去C类中找,如果C类中么有,则继续去D类中找,如果还是未找到,则报错

注意:在上述查找过程中,一旦找到,则寻找过程立即中断,便不会再继续找了

三、多态 

Pyhon不支持多态并且也用不到多态,多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中,而Python崇尚“鸭子类型”。

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 class F1 :      pass   class S1 ( F1 ) :        def show ( self ) :          print 'S1.show'   class S2 ( F1 ) :        def show ( self ) :          print 'S2.show'   # 由于在Java或C#中定义函数参数时,必须指定参数的类型 # 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法,又可以执行S2对象的show方法,所以,定义了一个S1和S2类的父类 # 而实际传入的参数是:S1对象和S2对象   def Func ( F1 obj ) :      """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""        print obj . show ( )   s1_obj = S1 ( ) Func ( s1_obj ) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj,执行 S1 的show方法,结果:S1.show   s2_obj = S2 ( ) Func ( s2_obj ) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj,执行 Ss 的show方法,结果:S2.show

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 class F1 :      pass   class S1 ( F1 ) :        def show ( self ) :          print 'S1.show'   class S2 ( F1 ) :        def show ( self ) :          print 'S2.show'   def Func ( obj ) :      print obj . show ( )   s1_obj = S1 ( ) Func ( s1_obj )   s2_obj = S2 ( ) Func ( s2_obj )

总结

以上就是本节对于面向对象初级知识的介绍,总结如下:

面向对象是一种编程方式,此编程方式的实现是基于对  和 对象 的使用类 是一个模板,模板中包装了多个“函数”供使用对象,根据模板创建的实例(即:对象),实例用于调用被包装在类中的函数面向对象三大特性:封装、继承和多态

问答专区

问题一:什么样的代码才是面向对象?

答:从简单来说,如果程序中的所有功能都是用 类 和 对象 来实现,那么就是面向对象编程了。

问题二:函数式编程 和 面向对象 如何选择?分别在什么情况下使用?

答:须知:对于 C# 和 Java 程序员来说不存在这个问题,因为该两门语言只支持面向对象编程(不支持函数式编程)。而对于 Python 和 PHP 等语言却同时支持两种编程方式,且函数式编程能完成的操作,面向对象都可以实现;而面向对象的能完成的操作,函数式编程不行(函数式编程无法实现面向对象的封装功能)。

所以,一般在Python开发中,全部使用面向对象 或 面向对象和函数式混合使用

面向对象的应用场景:

多函数需使用共同的值,如:数据库的增、删、改、查操作都需要连接数据库字符串、主机名、用户名和密码 Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 class SqlHelper :        def __init__ ( self , host , user , pwd ) :            self . host = host          self . user = user          self . pwd = pwd        def ( self ) :          # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接          # do something          # 关闭数据库连接        def ( self ) :          # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接          # do something          # 关闭数据库连接        def ( self ) :          # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接          # do something          # 关闭数据库连接        def ( self ) :      # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接          # do something          # 关闭数据库连接# do something  需要创建多个事物,每个事物属性个数相同,但是值的需求如:张三、李四、杨五,他们都有姓名、年龄、血型,但其都是不相同。即:属性个数相同,但值不相同  Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 class Person :        def __init__ ( self , name , age , blood_type ) :            self . name = name          self . age = age          self . blood_type = blood_type        def detail ( self ) :          temp = "i am %s, age %s , blood type %s " % ( self . name , self . age , self . blood_type )          print temp   zhangsan = Person ( '张三' , 18 , 'A' ) lisi = Person ( '李四' , 73 , 'AB' ) yangwu = Person ( '杨五' , 84 , 'A' )

问题三:类和对象在内存中是如何保存?

答:类以及类中的方法在内存中只有一份,而根据类创建的每一个对象都在内存中需要存一份,大致如下图:

如上图所示,根据类创建对象时,对象中除了封装 name 和 age 的值之外,还会保存一个类对象指针,该值指向当前对象的类。

当通过 obj1 执行 【方法一】 时,过程如下:

根据当前对象中的 类对象指针 找到类中的方法将对象 obj1 当作参数传给 方法的第一个参数 self 

上一篇《Python 面向对象(初级篇)》文章介绍了面向对象基本知识:

面向对象是一种编程方式,此编程方式的实现是基于对  和 对象 的使用类 是一个模板,模板中包装了多个“函数”供使用(可以讲多函数中公用的变量封装到对象中)对象,根据模板创建的实例(即:对象),实例用于调用被包装在类中的函数面向对象三大特性:封装、继承和多态

本篇将详细介绍Python 类的成员、成员修饰符、类的特殊成员。

类的成员

类的成员可以分为三大类:字段、方法和属性

注:所有成员中,只有普通字段的内容保存对象中,即:根据此类创建了多少对象,在内存中就有多少个普通字段。而其他的成员,则都是保存在类中,即:无论对象的多少,在内存中只创建一份。

一、字段

字段包括:普通字段和静态字段,他们在定义和使用中有所区别,而最本质的区别是内存中保存的位置不同,

普通字段属于对象静态字段属于 Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 class Province :        # 静态字段      country '中国'        def __init__ ( self , name ) :            # 普通字段          self . name = name   # 直接访问普通字段 obj = Province ( '河北省' ) print obj . name   # 直接访问静态字段 Province . country

字段的定义和使用

由上述代码可以看出【普通字段需要通过对象来访问】【静态字段通过类访问】,在使用上可以看出普通字段和静态字段的归属是不同的。其在内容的存储方式类似如下图:

由上图可是:

静态字段在内存中只保存一份普通字段在每个对象中都要保存一份

应用场景: 通过类创建对象时,如果每个对象都具有相同的字段,那么就使用静态字段

二、方法

方法包括:普通方法、静态方法和类方法,三种方法在内存中都归属于类,区别在于调用方式不同。

普通方法:由对象调用;至少一个self参数;执行普通方法时,自动将调用该方法的对象赋值给self;类方法:由调用; 至少一个cls参数;执行类方法时,自动将调用该方法的复制给cls;静态方法:由调用;无默认参数; Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 class Foo :        def __init__ ( self , name ) :          self . name = name        def ord_func ( self ) :          """ 定义普通方法,至少有一个self参数 """            # print self.name          print '普通方法'        @ classmethod      def class_func ( cls ) :          """ 定义类方法,至少有一个cls参数 """            print '类方法'        @ staticmethod      def static_func ( ) :          """ 定义静态方法 ,无默认参数"""            print '静态方法'   # 调用普通方法 f = Foo ( ) f . ord_func ( )   # 调用类方法 Foo . class_func ( )   # 调用静态方法 Foo . static_func ( )

方法的定义和使用

相同点:对于所有的方法而言,均属于类(非对象)中,所以,在内存中也只保存一份。

不同点:方法调用者不同、调用方法时自动传入的参数不同。

三、属性  

如果你已经了解Python类中的方法,那么属性就非常简单了,因为Python中的属性其实是普通方法的变种。

对于属性,有以下三个知识点:

属性的基本使用属性的两种定义方式

1、属性的基本使用

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 # ############### 定义 ############### class Foo :        def func ( self ) :          pass        # 定义属性      @ property      def prop ( self ) :          pass # ############### 调用 ############### foo_obj = Foo ( )   foo_obj . func ( ) foo_obj . prop    #调用属性

属性的定义和使用

由属性的定义和调用要注意一下几点:

定义时,在普通方法的基础上添加 @property 装饰器;定义时,属性仅有一个self参数调用时,无需括号方法:foo_obj.func()属性:foo_obj.prop

注意:属性存在意义是:访问属性时可以制造出和访问字段完全相同的假象

属性由方法变种而来,如果Python中没有属性,方法完全可以代替其功能。

实例:对于主机列表页面,每次请求不可能把数据库中的所有内容都显示到页面上,而是通过分页的功能局部显示,所以在向数据库中请求数据时就要显示的指定获取从第m条到第n条的所有数据(即:limit m,n),这个分页的功能包括:

根据用户请求的当前页和总数据条数计算出 m 和 n根据m 和 n 去数据库中请求数据 Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 # ############### 定义 ############### class Pager :        def __init__ ( self , current_page ) :          # 用户当前请求的页码(第一页、第二页...)          self . current_page = current_page          # 每页默认显示10条数据          self . per_items = 10        @ property      def start ( self ) :          val = ( self . current_page - 1 ) * self . per_items          return val        @ property      def end ( self ) :          val = self . current_page * self . per_items          return val   # ############### 调用 ###############   p = Pager ( 1 ) p . start 就是起始值,即: m p . end    就是结束值,即: n

从上述可见,Python的属性的功能是:属性内部进行一系列的逻辑计算,最终将计算结果返回。

2、属性的两种定义方式

属性的定义有两种方式:

装饰器 即:在方法上应用装饰器静态字段 即:在类中定义值为property对象的静态字段

装饰器方式:在类的普通方法上应用@property装饰器

我们知道Python中的类有经典类和新式类,新式类的属性比经典类的属性丰富。( 如果类继object,那么该类是新式类 ) 经典类,具有一种@property装饰器(如上一步实例)

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 # ############### 定义 ###############     class Goods :        @ property      def price ( self ) :          return "wupeiqi" # ############### 调用 ############### obj = Goods ( ) result = obj . price    # 自动执行 @property 修饰的 price 方法,并获取方法的返回值

新式类,具有三种@property装饰器

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 # ############### 定义 ############### class Goods ( object ) :        @ property      def price ( self ) :          print '@property'        @ price . setter      def price ( self , value ) :          print '@price.setter'        @ price . deleter      def price ( self ) :          print '@price.deleter'   # ############### 调用 ############### obj = Goods ( )   obj . price            # 自动执行 @property 修饰的 price 方法,并获取方法的返回值   obj . price = 123      # 自动执行 @price.setter 修饰的 price 方法,并将  123 赋值给方法的参数   del obj . price        # 自动执行 @price.deleter 修饰的 price 方法

注:经典类中的属性只有一种访问方式,其对应被 @property 修饰的方法 新式类中的属性有三种访问方式,并分别对应了三个被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修饰的方法

由于新式类中具有三种访问方式,我们可以根据他们几个属性的访问特点,分别将三个方法定义为对同一个属性:获取、修改、删除

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 class Goods ( object ) :        def __init__ ( self ) :          # 原价          self . original_price = 100          # 折扣          self . discount = 0.8        @ property      def price ( self ) :          # 实际价格 = 原价 * 折扣          new_price = self . original_price * self . discount          return new _price        @ price . setter      def price ( self , value ) :          self . original_price = value        @ price . deltter      def price ( self , value ) :          del self . original_price   obj = Goods ( ) obj . price          # 获取商品价格 obj . price = 200    # 修改商品原价 del obj . price      # 删除商品原价

实例

静态字段方式,创建值为property对象的静态字段

当使用静态字段的方式创建属性时,经典类和新式类无区别

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 class Foo :        def get_bar ( self ) :          return 'wupeiqi'        BAR = property ( get_bar )   obj = Foo ( ) reuslt = obj . BAR          # 自动调用get_bar方法,并获取方法的返回值 print reuslt

property的构造方法中有个四个参数

第一个参数是方法名,调用 对象.属性 时自动触发执行方法第二个参数是方法名,调用 对象.属性 = XXX 时自动触发执行方法第三个参数是方法名,调用 del 对象.属性 时自动触发执行方法第四个参数是字符串,调用 对象.属性.__doc__ ,此参数是该属性的描述信息 Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 class Foo:        def get_bar ( self ) :          return 'wupeiqi'        # *必须两个参数      def set_bar ( self , value ) :          return return 'set value' + value        def del_bar ( self ) :          return 'wupeiqi'        BAR property ( get_bar , set_bar , del_bar , 'description...' )   obj = Foo ( )   obj . BAR                # 自动调用第一个参数中定义的方法:get_bar obj . BAR = "alex"      # 自动调用第二个参数中定义的方法:set_bar方法,并将“alex”当作参数传入 del Foo . BAR            # 自动调用第三个参数中定义的方法:del_bar方法 obj . BAE . __doc__        # 自动获取第四个参数中设置的值:description...

由于静态字段方式创建属性具有三种访问方式,我们可以根据他们几个属性的访问特点,分别将三个方法定义为对同一个属性:获取、修改、删除

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 class Goods ( object ) :        def __init__ ( self ) :          # 原价          self . original_price = 100          # 折扣          self . discount = 0.8        def get_price ( self ) :          # 实际价格 = 原价 * 折扣          new_price = self . original_price * self . discount          return new_price        def set_price ( self , value ) :          self . original_price = value        def del_price ( self , value ) :          del self . original_price        PRICE = property ( get_price , set_price , del_price , '价格属性描述...' )   obj = Goods ( ) obj . PRICE          # 获取商品价格 obj . PRICE = 200    # 修改商品原价 del obj . PRICE      # 删除商品原价

实例

注意:Python WEB框架 Django 的视图中 request.POST 就是使用的静态字段的方式创建的属性

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 class WSGIRequest ( http . HttpRequest ) :      def __init__ ( self , environ ) :          script_name = get_script_name ( environ )          path_info = get_path_info ( environ )          if not path_info :              # Sometimes PATH_INFO exists, but is empty (e.g. accessing              # the SCRIPT_NAME URL without a trailing slash). We really need to              # operate as if they'd requested '/'. Not amazingly nice to force              # the path like this, but should be harmless.              path_info = '/'          self . environ = environ          self . path_info = path_info          self . path = '%s/%s' % ( script_name . rstrip ( '/' ) , path_info . lstrip ( '/' ) )          self . META = environ          self . META [ 'PATH_INFO' ] = path_info          self . META [ 'SCRIPT_NAME' ] = script_name          self . method = environ [ 'REQUEST_METHOD' ] . upper ( )          _ , content_params = cgi . parse_header ( environ . get ( 'CONTENT_TYPE' , '' ) )          if 'charset' in content_params :              try :                  codecs . lookup ( content_params [ 'charset' ] )              except LookupError :                  pass              else :                  self . encoding = content_params [ 'charset' ]          self . _post_parse_error = False          try :              content_length = int ( environ . get ( 'CONTENT_LENGTH' ) )          except ( ValueError , TypeError ) :              content_length = 0          self . _stream = LimitedStream ( self . environ [ 'wsgi.input' ] , content_length )          self . _read_started = False          self . resolver_match = None        def _get_scheme ( self ) :          return self . environ . get ( 'wsgi.url_scheme' )        def _get_request ( self ) :          warnings . warn ( '`request.REQUEST` is deprecated, use `request.GET` or '                        '`request.POST` instead.' , RemovedInDjango19Warning , 2 )          if not hasattr ( self , '_request' ) :              self . _request = datastructures . MergeDict ( self . POST , self . GET )          return self . _request        @ cached_property      def GET ( self ) :          # The WSGI spec says 'QUERY_STRING' may be absent.          raw_query_string = get_bytes_from_wsgi ( self . environ , 'QUERY_STRING' , '' )          return http . QueryDict ( raw_query_string , encoding = self . _encoding )        # ############### 看这里看这里  ###############      def _get_post ( self ) :          if not hasattr ( self , '_post' ) :              self . _load_post_and_files ( )          return self . _post        # ############### 看这里看这里  ###############      def _set_post ( self , post ) :          self . _post = post        @ cached_property      def COOKIES ( self ) :          raw_cookie = get_str_from_wsgi ( self . environ , 'HTTP_COOKIE' , '' )          return http . parse_cookie ( raw_cookie )        def _get_files ( self ) :          if not hasattr ( self , '_files' ) :              self . _load_post_and_files ( )          return self . _files        # ############### 看这里看这里  ###############      POST = property ( _get_post , _set_post )        FILES = property ( _get_files )      REQUEST = property ( _get_request )

Django源码

所以,定义属性共有两种方式,分别是【装饰器】和【静态字段】,而【装饰器】方式针对经典类和新式类又有所不同。

类成员的修饰符

类的所有成员在上一步骤中已经做了详细的介绍,对于每一个类的成员而言都有两种形式:

公有成员,在任何地方都能访问私有成员,只有在类的内部才能方法

私有成员和公有成员的定义不同:私有成员命名时,前两个字符是下划线。(特殊成员除外,例如:__init__、__call__、__dict__等)

Python 1 2 3 4 5 class C :   def __init__ ( self ) :          self . name = '公有字段' self . __foo = "私有字段"

私有成员和公有成员的访问限制不同

静态字段

公有静态字段:类可以访问;类内部可以访问;派生类中可以访问私有静态字段:仅类内部可以访问; Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 class C :        name = "公有静态字段"        def func ( self ) :          print C . name   class D ( C ) :        def show ( self ) :          print C . name   C . name          # 类访问   obj = C ( ) obj . func ( )      # 类内部可以访问   obj_son = D ( ) obj_son . show ( ) # 派生类中可以访问

公有静态字段

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 class C :        __name = "公有静态字段"        def func ( self ) :          print C . __name   class D ( C ) :        def show ( self ) :          print C . _ _name   C . __name        # 类访问            错误   obj = C ( ) obj . func ( )      # 类内部可以访问    正确   obj_son = D ( ) obj_son . show ( ) # 派生类中可以访问   错误

私有静态字段

普通字段

公有普通字段:对象可以访问;类内部可以访问;派生类中可以访问私有普通字段:仅类内部可以访问;

ps:如果想要强制访问私有字段,可以通过 【对象._类名__私有字段明 】访问(如:obj._C__foo),不建议强制访问私有成员。

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 class C :        def __init__ ( self ) :          self . foo = "公有字段"        def func ( self ) :          print self . foo   # 类内部访问   class D ( C ) :        def show ( self ) :          print self . foo # 派生类中访问   obj = C ( )   obj . foo      # 通过对象访问 obj . func ( )    # 类内部访问   obj_son = D ( ) ; obj_son . show ( )    # 派生类中访问

公有字段

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 class C :        def __init__ ( self ) :          self . __foo = "私有字段"        def func ( self ) :          print self . foo   # 类内部访问   class D ( C ) :        def show ( self ) :          print self . foo # 派生类中访问   obj = C ( )   obj . __foo      # 通过对象访问    错误 obj . func ( )    # 类内部访问        正确   obj_son = D ( ) ; obj_son . show ( )    # 派生类中访问  错误

私有字段

方法、属性的访问于上述方式相似,即:私有成员只能在类内部使用

ps:非要访问私有属性的话,可以通过 对象._类__属性名

类的特殊成员

上文介绍了Python的类成员以及成员修饰符,从而了解到类中有字段、方法和属性三大类成员,并且成员名前如果有两个下划线,则表示该成员是私有成员,私有成员只能由类内部调用。无论人或事物往往都有不按套路出牌的情况,Python的类成员也是如此,存在着一些具有特殊含义的成员,详情如下:

1. __doc__

表示类的描述信息

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 class Foo :      """ 描述类信息,这是用于看片的神奇 """        def func ( self ) :          pass   print Foo . __doc__ #输出:类的描述信息

2. __module__ 和  __class__ 

__module__ 表示当前操作的对象在那个模块

__class__     表示当前操作的对象的类是什么

Python 1 2 3 4 5 6 7 #!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*-   class C :        def __init__ ( self ) :          self . name = 'wupeiqi'

lib/aa.py

Python 1 2 3 4 5 from lib . aa import C   obj = C ( ) print obj . __module__    # 输出 lib.aa,即:输出模块 print obj . __class__        # 输出 lib.aa.C,即:输出类

index.py

3. __init__

构造方法,通过类创建对象时,自动触发执行。

Python 1 2 3 4 5 6 7 class Foo :        def __init__ ( self , name ) :          self . name = name          self . age = 18   obj = Foo ( 'wupeiqi' ) # 自动执行类中的 __init__ 方法

4. __del__

析构方法,当对象在内存中被释放时,自动触发执行。

注:此方法一般无须定义,因为Python是一门高级语言,程序员在使用时无需关心内存的分配和释放,因为此工作都是交给Python解释器来执行,所以,析构函数的调用是由解释器在进行垃圾回收时自动触发执行的。

Python 1 2 3 4 class Foo :        def __del__ ( self ) :          pass

5. __call__

对象后面加括号,触发执行。

注:构造方法的执行是由创建对象触发的,即:对象 = 类名() ;而对于 __call__ 方法的执行是由对象后加括号触发的,即:对象() 或者 类()()

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 class Foo :        def __init__ ( self ) :          pass        def __call__ ( self , * args , * * kwargs ) :            print '__call__'   obj = Foo ( ) # 执行 __init__ obj ( )        # 执行 __call__

6. __dict__

类或对象中的所有成员

上文中我们知道:类的普通字段属于对象;类中的静态字段和方法等属于类,即:

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 class Province :        country = 'China'        def __init__ ( self , name , count ) :          self . name = name          self . count = count        def func ( self , * args , * * kwargs ) :          print 'func'   # 获取类的成员,即:静态字段、方法、 print Province . __dict__ # 输出:{'country': 'China', '__module__': '__main__', 'func': , '__init__': , '__doc__': None}   obj1 = Province ( 'HeBei' , 10000 ) print obj1 . __dict__ # 获取 对象obj1 的成员 # 输出:{'count': 10000, 'name': 'HeBei'}   obj2 = Province ( 'HeNan' , 3888 ) print obj2 . __dict__ # 获取 对象obj1 的成员 # 输出:{'count': 3888, 'name': 'HeNan'}

 7. __str__

如果一个类中定义了__str__方法,那么在打印 对象 时,默认输出该方法的返回值。

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 class Foo :        def __str__ ( self ) :          return 'wupeiqi'   obj = Foo ( ) print obj # 输出:wupeiqi

8、__getitem__、__setitem__、__delitem__

用于索引操作,如字典。以上分别表示获取、设置、删除数据

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 #!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*-   class Foo ( object ) :        def __getitem__ ( self , key ) :          print '__getitem__' , key        def __setitem__ ( self , key , value ) :          print '__setitem__' , key , value        def __delitem__ ( self , key ) :          print '__delitem__' , key   obj = Foo ( )   result = obj [ 'k1' ]        # 自动触发执行 __getitem__ obj [ 'k2' ] = 'wupeiqi'    # 自动触发执行 __setitem__ del obj [ 'k1' ]            # 自动触发执行 __delitem__

9、__getslice__、__setslice__、__delslice__

该三个方法用于分片操作,如:列表

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 #!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*-   class Foo ( object ) :        def __getslice__ ( self , i , j ) :          print '__getslice__' , i , j        def __setslice__ ( self , i , j , sequence ) :          print '__setslice__' , i , j        def __delslice__ ( self , i , j ) :          print '__delslice__' , i , j   obj = Foo ( )   obj [ - 1 : 1 ]                    # 自动触发执行 __getslice__ obj [ 0 : 1 ] = [ 11 , 22 , 33 , 44 ]      # 自动触发执行 __setslice__ del obj [ 0 : 2 ]                  # 自动触发执行 __delslice__

10. __iter__ 

用于迭代器,之所以列表、字典、元组可以进行for循环,是因为类型内部定义了 __iter__

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 class Foo ( object ) :      pass   obj = Foo ( )   for i in obj :      print i   # 报错:TypeError: 'Foo' object is not iterable

第一步

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 #!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*-   class Foo ( object ) :        def __iter__ ( self ) :          pass   obj = Foo ( )   for i in obj :      print i   # 报错:TypeError: iter() returned non-iterator of type 'NoneType'

第二步

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 #!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*-   class Foo ( object ) :        def __init__ ( self , sq ) :          self . sq = sq        def __iter__ ( self ) :          return iter ( self . sq )   obj = Foo ( [ 11 , 22 , 33 , 44 ] )   for i in obj :      print i

第三步

以上步骤可以看出,for循环迭代的其实是  iter([11,22,33,44]) ,所以执行流程可以变更为:

Python 1 2 3 4 5 6 7 #!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*-   obj = iter ( [ 11 , 22 , 33 , 44 ] )   for i in obj :      print i Python 1 2 3 4 5 6 7 8 #!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*-   obj = iter ( [ 11 , 22 , 33 , 44 ] )   while True :      val = obj . next ( )      print val

For循环语法内部

11. __new__ 和 __metaclass__

阅读以下代码:

Python 1 2 3 4 5 6 class Foo ( object ) :        def __init__ ( self ) :          pass   obj = Foo ( )    # obj是通过Foo类实例化的对象

上述代码中,obj 是通过 Foo 类实例化的对象,其实,不仅 obj 是一个对象,Foo类本身也是一个对象,因为在Python中一切事物都是对象

如果按照一切事物都是对象的理论:obj对象是通过执行Foo类的构造方法创建,那么Foo类对象应该也是通过执行某个类的 构造方法 创建。

Python 1 2 print type ( obj ) # 输出:     表示,obj 对象由Foo类创建 print type ( Foo ) # 输出:              表示,Foo类对象由 type 类创建

所以,obj对象是Foo类的一个实例Foo类对象是 type 类的一个实例,即:Foo类对象 是通过type类的构造方法创建。

那么,创建类就可以有两种方式:

a). 普通方式

Python 1 2 3 4 class Foo ( object ) :        def func ( self ) :          print 'hello wupeiqi'

b).特殊方式(type类的构造函数)

Python 1 2 3 4 5 6 7 def func ( self ) :      print 'hello wupeiqi'   Foo = type ( 'Foo' , ( object , ) , { 'func' : func } ) #type第一个参数:类名 #type第二个参数:当前类的基类 #type第三个参数:类的成员

==》 类 是由 type 类实例化产生

那么问题来了,类默认是由 type 类实例化产生,type类中如何实现的创建类?类又是如何创建对象?

答:类中有一个属性 __metaclass__,其用来表示该类由 谁 来实例化创建,所以,我们可以为 __metaclass__ 设置一个type类的派生类,从而查看 类 创建的过程。

Python 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 class MyType ( type ) :        def __init__ ( self , what , bases = None , dict = None ) :          super ( MyType , self ) . __init__ ( what , bases , dict )        def __call__ ( self , * args , * * kwargs ) :          obj = self . __new__ ( self , * args , * * kwargs )            self . __init__ ( obj )   class Foo ( object ) :        __metaclass__ = MyType        def __init__ ( self , name ) :          self . name = name        def __new__ ( cls , * args , * * kwargs ) :          return object . __new__ ( cls , * args , * * kwargs )   # 第一阶段:解释器从上到下执行代码创建Foo类 # 第二阶段:通过Foo类创建obj对象 obj = Foo ( )

 

以上就是面向对象进阶篇的所有内容,欢迎拍砖…

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