python 面向对象详解

来源：互联网发布：美国电话号码格式知乎编辑：程序博客网时间：2024/06/11 14:23

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
 
whileTrue：
 
    ifcpu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 271420286872390

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 271641407509817

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。 271653303446704

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
classFoo:
 
    def__init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
 
obj1=Foo('wupeiqi',18)
printobj1.name    # 直接调用obj1对象的name属性
printobj1.age    # 直接调用obj1对象的age属性
 
obj2=Foo('alex',73)
printobj2.name    # 直接调用obj2对象的name属性
printobj2.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
classFoo:
 
    def__init__(self,name,age,gender):
        self.name=name
        self.age=age
        self.gender=gender
 
    defkanchai(self):
        print"%s,%s岁,%s,上山去砍柴"%(self.name,self.age,self.gender)
 
    defqudongbei(self):
        print"%s,%s岁,%s,开车去东北"%(self.name,self.age,self.gender)
 
    defdabaojian(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  #####################
 
classPerson:
 
    def__init__(self,na,gen,age,fig):
        self.name=na
        self.gender=gen
        self.age=age
        self.fight=fig
 
    defgrassland(self):
        """注释：草丛战斗，消耗200战斗力"""
 
        self.fight=self.fight-200
 
    defpractice(self):
        """注释：自我修炼，增长100战斗力"""
 
        self.fight=self.fight+200
 
    defincest(self):
        """注释：多人游戏，消耗500战斗力"""
 
        self.fight=self.fight-500
 
    defdetail(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)
        printtemp
 
# #####################  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 吃(self):
        # do something
 
    def 喝(self):
        # do something
 
    def 拉(self):
        # do something
 
    def 撒(self):
        # do something
 
class 狗：
 
    def 汪汪叫(self):
        print '喵喵叫'
 
    def 吃(self):
        # do something
 
    def 喝(self):
        # do something
 
    def 拉(self):
        # do something
 
    def 撒(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吃(self):
        # do something
 
    def喝(self):
        # do something
 
    def拉(self):
        # do something
 
    def撒(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猫(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狗(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。 272229566093488

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
classAnimal:
 
    defeat(self):
        print"%s 吃 "%self.name
 
    defdrink(self):
        print"%s 喝 "%self.name
 
    defshit(self):
        print"%s 拉 "%self.name
 
    defpee(self):
        print"%s 撒 "%self.name
 
classCat(Animal):
 
    def__init__(self,name):
        self.name=name
        self.breed＝'猫'
 
    defcry(self):
        print'喵喵叫'
 
classDog(Animal):
 
    def__init__(self,name):
        self.name=name
        self.breed＝'狗'
 
    defcry(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：深度优先和广度优先 272315068126604

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。 272341313127410

272341553282314

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
classD(object):
 
    defbar(self):
        print'D.bar'
 
classC(D):
 
    defbar(self):
        print'C.bar'
 
classB(D):
 
    defbar(self):
        print'B.bar'
 
classA(B,C):
 
    defbar(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
classF1:
    pass
 
classS1(F1):
 
    defshow(self):
        print'S1.show'
 
classS2(F1):
 
    defshow(self):
        print'S2.show'
 
defFunc(obj):
    printobj.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类和对象的使用
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 增(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 删(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 改(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 查(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
classPerson:

    def__init__(self,name,age,blood_type):

        self.name=name
        self.age=age
        self.blood_type=blood_type

    defdetail(self):
        temp="i am %s, age %s , blood type %s "%(self.name,self.age,self.blood_type)
        printtemp

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：

425762-20150829133530437-321533636

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类和对象的使用
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

ptyhonoo1

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
静态字段属于类

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：

ptyhonoo2

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：由类调用；至少一个cls参数；执行类方法时，自动将调用该方法的类复制给cls；
静态方法：由类调用；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
classFoo:
 
    def__init__(self,name):
        self.name=name
 
    deford_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
    defclass_func(cls):
        """ 定义类方法，至少有一个cls参数 """
 
        print'类方法'
 
    @staticmethod
    defstatic_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

ptyhonoo3

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

ptyhonoo4

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 ###############
classPager:
 
    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
    defstart(self):
        val=(self.current_page-1)*self.per_items
        returnval
 
    @property
    defend(self):
        val=self.current_page*self.per_items
        returnval
 
# ############### 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 ###############
classGoods(object):

    @property
    defprice(self):
        print'@property'

    @price.setter
    defprice(self,value):
        print'@price.setter'

    @price.deleter
    defprice(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

delobj.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
classFoo:

    defget_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
printreuslt
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
classGoods(object):

    def__init__(self):
        # 原价
        self.original_price=100
        # 折扣
        self.discount=0.8

    defget_price(self):
        # 实际价格 = 原价 * 折扣
        new_price=self.original_price*self.discount
        returnnew_price

    defset_price(self,value):
        self.original_price=value

    defdel_price(self,value):
        delself.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
delobj.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
classC:
 
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
classC:
 
    __name="公有静态字段"
 
    deffunc(self):
        printC.__name
 
classD(C):
 
    defshow(self):
        printC.__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
classC:
 
    def__init__(self):
        self.__foo="私有字段"
 
    deffunc(self):
        printself.foo　#　类内部访问
 
classD(C):
 
    defshow(self):
        printself.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 -*-
 
classC:
 
    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
classFoo:
 
    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
classFoo:
 
    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：

ptyhonoo5

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
classFoo:
 
    def__str__(self):
        return'wupeiqi'
 
obj=Foo()
printobj
# 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 -*-
 
classFoo(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__
delobj[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 -*-
 
classFoo(object):
 
    def__iter__(self):
        pass
 
obj=Foo()
 
foriinobj:
    printi
 
# 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])
 
foriinobj:
    printi

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
classFoo(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
classFoo(object):
 
    deffunc(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。

ptyhonoo6

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
classMyType(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)
 
classFoo(object):
 
    __metaclass__=MyType
 
    def__init__(self,name):
        self.name=name
 
    def__new__(cls,*args,**kwargs):
        returnobject.__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…