廖雪峰Python教程阅读笔记——6. 面向对象编程

6.面向对象编程

OOP是一种设计思想，OOP把对象作为程序的基元。一个对象包括属性和操作属性的方法。
在Python中，所有的对象都可视为对象，当然也可以自定义对象。自定义的对象数据类型，就是面向对象中的类（class）。
设想打印学生的成绩，学生有姓名和成绩两种属性。我们创建一个学生对象Student，有姓名name和成绩score两个属性。如果要打印学生的成绩，必须创建出一个学生对象出来，然后使用print_score，让对象把自己的数据打印出来。

'测试学生对象'class Student(self, name, score):    '学生类'    def __init__(self):        '初始化对象，类似于构造函数'        self.name = name        self.score = score    def print_score(self):        '打印输出'        print("%s, %s" % (self.name, self.score))

6.1类和实例

面向对象的最重要的概念就是类(class)和实例(instance)。在Python中用关键字class紧跟类名，来定义类。定义好了类，可以使用类名+()来实例化：

>>>bart = Student('Minie',69)

该语句，是创建一个student对象，并将变量bart指向该对象。
注意到，上面定义的类，__init__方法第一个参数是self，表示创建实例本身。有了__init__方法，实例化对象时，就不能不传参数了，必须传入与__init__方法匹配的参数。类似于java的构造函数。
和普通函数相比，在类中定义的函数，第一个参数永远是实例变量self，并且调用时，不需要传该参数。除此之外，类的方法和普通函数没有区别。
- 数据封装
如上述的例子，student对象，在类中，定义了一些数据姓名name和分数score。这些数据的函数是和student类本身关联起来的。

小结：类是创建实例的模板，而实例是一个一个的具体的对象，各个实例拥有的数据都互相独立。方法就是与实例绑定的函数，与普通函数不同，方法可以直接操作类中的数据。

6.2访问限制

在class内部，可以有属性和方法，而外部代码可以直接调用实例来操作数据。但是从前面定义的Student类来看，外部代码还是可以自由的修改实例的name、score属性：

>>>bart = Student('Bartun',90)>>>bart.score90>>>bart.score=80>>>bart.score80

如果要让内部属性不被外部改变，则把属性前面加两个_，在Python中，实例的变量如果用__开头，就变成了一个私有变量，只有内部可以访问，外部不能访问。
我们把Student类改造一下：

class Student(object):    def __init__(self,name,score):        self.__name = name        self.__score = score    def print_score(self):        print('%s: %s' % (self.__name,self.__score))

此时，无法通过外部访问内部变量__name和__score。如果想要访问，就必须加get和set方法

注意：在Python中，变量名类似__XXX__开头和结尾都是__的，说明是特殊变量。特殊变量时可以直接访问的，不是Private的。有时候类似_xxx这种变量，这种变量虽然可以被直接访问，但是按照约定的规则，视此类型的变量为私有变量，不要随意访问。

6.3继承和多态

在OOP程序中，我们定义了一个类（class），该类可以被继承。
定义一个Animal类，有run()方法和eat()方法，再定义一个cat和dog类，也有run方法。当子类和父类都有相同的方法时，子类方法覆盖掉父类方法，这种现象称为多态。
在继承关系中，子类的数据类型是属于父类的数据类型。

动态语言 VS 静态语言
对于类的继承，如果是静态语言（Java），继承时传入的类型必须是父类型或者其子类。否则无法调用run()方法。
对于Python类型，不一定是父类型，只要保证传入的类型中有run()方法就行。这就是Python的”file-like object”鸭子类型。

小结：
继承可以把父类的所有功能继承下来，也可以重载。动态语言的鸭子类型特点决定了继承不像静态语言那样是必须的。

6.4获取对象信息

当我们拿到一个对象的引用时，如何知道这个对象是什么类型，有哪些方法？

• 获取类型type()
  通过type()可以获取对象的类型:

>>> type(123)<class 'int'>>>> type('ab')<class 'str'>>>> import math                                      >>> type(abs)     ##获取函数的类型<class 'builtin_function_or_method'>

可以通过是否相等，判断两个对象的类型是否一致，如果对于继承关系的对象，最好用isinstance()函数。
- 获取方法dir()
如果要获取一个对象的所有属性和方法，可以使用dir()函数。它返回一个包含所有字符串的list。

>>> dir('abc')                                                                                                                              ['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold', 'center', 'count', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'format_map', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isdecimal', 'isdigit', 'isidentifier', 'islower', 'isnumeric', 'isprintable', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'maketrans', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill']                                                           

其中，不乏有__XXX__的属性和方法，这在Python中是有特殊用途的，比如__len__方法返回长度。在Python中，你调用了len()函数，会返回一个对象的长度。实际上，在lne()内部，它会自动调用该对象的__len__方法。
下面代码是等价的：

>>> len('abc')                                        3                                                   >>> 'abc'.__len__()                                                   3 

剩下的都是普通属性和方法。
再配合getattr()、setattr()和hasattr()可以直接操作一个对象的状态。

小结：
通过一系列内置函数，我们可以对任意一个对象进行剖析，但是只有在不知道对象信息的时候，我们才会获取对象信息。

6.5实例属性和类属性

略.