Python之OO 面向对象

Python之面向对象

在C++和Python中，都有面向对象的概念，但是两者有哪些重要的区别呢？用最简单的语言便是，C++把每一个用户（这里当然值的是使用代码的程序员）当做是潜在的可能的犯罪分子，可以提供给你的部分已经规定好了，不可逾越。Python则是个比较柔和的管理方式，它认为所有的用户都具有高度的自觉性，用户可以很自自觉的使用代码。更加生动的比喻见这里

类与对象

在Python中，类由关键字class定义，例如下面的代码：

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

关于上述代码的几点说明：

• 在Python中的类如果没有父类，一般建议继承object类，如果有父类，则写在类名后的括号内（3.0版本以后，所有的类都默认继承object类，即使不写），例如： class Student (Person), Student类继承自Person类。
• _init_相当于构造函数，这里定义实例的方式是 s = Student(“Tom”,100)
• self 关键字，其实就类似于C++中的this指针，只是在C++中，我们一般不写出，但是this参数还是有的，这里的self必须明确的写出来，这就意味着 类的函数的第一个参数必须是self。
• 虽然函数的第一个参数是self，但是我们在调用相应的函数时，不需要提供self接受的参数。比如上述的display函数，可以直接使用 s.display() 即可。
• 类内部的成员变量是在 _init_ 函数中定义的。 使用 self.变量名 来定义内部的变量。
• 但是，变量的定义绝不仅限于此，可以使用类的实例定义其他的成员变量，这就会导致 同一个类的不同的实例会有不同的成员变量。

关于私有变量的定义

上面已经提到了，Python并未有任何强制性的措施使得不能访问私有变量。但是约定俗成的是 _变量名 或 __函数名 来声明私有变量以及私有的函数。例如改写上面的Student得到下面的代码：

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class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.__name = name
        self.__score = score
    def display(self):
        print "%s : %s"  %(self.__name, self.__score)
    #get
    def get_score(self): return self.__score
    def get_name(self): return self.__name
    #set
    def set_score(self,score): 
        if not isinstance(score,int): 
            raise ValueError("bad score!!!")
        if 0 <= score <= 100:
            self.__score = score
        else:
            raise ValueError("invalid number!!!")
    def set_name(self,name): 
        if not isinstance(name, str):
            raise ValueError("bad name...")
        self.__name = name
    def level(self,score):
        if 90 <= self.__score <= 100:
            print "A"
        elif self.__score > score:
            print "B"
        else:
            print "C"

几点说明： 例如有 ： sa = Student()

• 上述代码中的 name 和 score 是私有变量。当我们试图 sa.name 时，会收到提示说该属性不存在，虽然使用sa.Student.name可以访问，但是这样的 name mangling的方式不是所有的编译器一定都兼容的。因此强烈不推荐。
• 我们可以使用get以及set函数来执行相应的访问以及修改的功能。
• 使用set来更新成员变量，我们可以检查传入参数的合法性，使用 isinstance 以及 排除不合理的值。比如上述的 score 大于100 或者 小于 0， 或者说不是整数，这时候抛出ValueError异常。关于检查参数的合法性，Python提供了一种更加完美的方式，就是 @property 的方式（实际上是一种decorator的方式）。见这里
  

下面是Python OO 之 继承与多态

首先，继承很简单，比如下面的代码：

Animal 是基类。 Dog 以及 Cat 继承自 Animal。

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class Animal(object):
    def run(self):
        print "Animal is running..."
class Dog(Animal):
    def run(self):
        print "Dog is running..."
    def eat(self):
        print "Dog eat bones..."
class Cat(Animal):
    def run(self):
        print "Cat is running..."
    def sleep(self):
        print "Cat is sleeping..."

上述代码的讲解：

• Animal 类实现了run函数。继承自object类，
• Dog 和Cat 继承自 Animal类，并且Dog和Cat 都重写了基类的 run 函数。（如果不重写，直接调用的基类的默认版本）
• Dog 和 Cat 还分别定义了自己的函数 eat 和 sleep

继承比较简单，跟C++很类似，下面开始进入多态。

很显然，这里的run函数就是我们的 类似 C++中的虚函数。比如我们定义下面的函数：

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def run_2(animal):
    animal.run()
    animal.run()

其中 run_2函数的参数是animal类型的对象，那么下面的3中调用方式都是合法的。

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run_2(Animal())
run_2(Dog())
run_2(Cat())

这就是多态，与C++是一致的，可以将派生类的对象绑定到基类的类型，由于Python本身是动态语言，animal参数的类型也是运行时的类型（动态类型）。

怎样获取对象的信息

type 和 isinstance 在一般情况下是等价的。

这里举几个简单的例子：

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type(123）  # int
type(“abc”)  # str

但是，在继承关系中。

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type(Dog()) == Animal  # False ,

这里有悖常理，派生类的类型应该既可以是派生类本身，同时也是基类的类型。这里使用isinstance 可以解决这个问题。

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isinstance(Dog(), Animal) #  True
isinstance(Dog(), Dog)  # True
isinstance(Dog() , (Dog, int)) # True , 只要属于后面括号内的任意一个类型，就为True

要想查看类的所有的属性，可以使用 dir 命令。 如： dir(Dog)

参考资料