14 面向对象
14.1 面向对象编程介绍
- 如今主流的软件开发思想有两种:一个是面向过程,另一个是面向对象。面向过程出现得较早,典型代表为C语言,开发中小型项目的效率很高,但是很难适用于如今主流的大中型项目开发场景。面向对象则出现得更晚一些,典型代表为Java或C++等语言,更加适合用于大型开发场景。两种开发思想各有长短
- 对于面向过程的思想: 需要实现一个功能的时候,看重的是开发的步骤和过程,每一个步骤都需要自己亲力亲为,需要自己编写代码(自己来做)
- 对于面向对象的思想:当需要实现一个功能的时候,看重的并不是过程和步骤,而是关心谁帮我做这件事(偷懒,找人帮我做)
- 面向对象的三大特征有:封装性、继承性、多态性
14.2 类和对象
14.2.1 类和对象介绍
- 面向对象编程的2个非常重要的概念:类和对象。对象是面向对象编程的核心,在使用对象的过程中,为了将具有共同特征和行为的一组对象抽象定义,提出了另外一个新的概念——类
- 面向对象的语言当中,“类”就是用来模拟现实事物的。那么模拟现实世界的事物通常从两方面模拟:
- 属性:事物的特征描述信息,用于描述某个特征“是什么”
- 行为:事物的能力行动方案,用于说明事物“能做什么”
- 类中也有属性、行为两个组成部分,而“对象”是类的具体实例。例如:
- 类:抽象的,是一张“手机设计图”
- 对象:具体的,是一个“真正的手机实例”
- 对象:某一个具体事物的存在 ,在现实世界中可以是看得见摸得着的
- 类和对象之间的关系:类就是创建对象的模板
- 类的构成:
- 类的名称:类名
- 类的属性:一组数据
- 类的方法:允许对进行操作的方法 (行为)
14.2.2 定义类
定义一个类,格式如下:
class 类名: 方法列表# class Hero: # 经典类(旧式类)定义形式 # class Hero(): class Hero(object): # 新式类定义形式 def info(self): print("英雄各有见,何必问出处。")
- 说明:
- 定义类时有2种形式:新式类和经典类,上面代码中的Hero为新式类,前两行注释部分则为经典类;
- object 是Python 里所有类的最顶级父类;
- 类名 的命名规则按照"大驼峰命名法";
- info 是一个实例方法,第一个参数一般是self,表示实例对象本身,当然了可以将self换为其它的名字,其作用是一个变量 这个变量指向了实例对象
14.2.3 创建对象
python中,可以根据已经定义的类去创建出一个或多个对象。创建对象的格式为:
对象名1 = 类名() 对象名2 = 类名() 对象名3 = 类名()class Hero(object): # 新式类定义形式 """info 是一个实例方法,类对象可以调用实例方法,实例方法的第一个参数一定是self""" def info(self): """当对象调用实例方法时,Python会自动将对象本身的引用做为参数,传递到实例方法的第一个参数self里""" print(self) print("self各不同,对象是出处。") # Hero这个类 实例化了一个对象 taidamier(泰达米尔) taidamier = Hero() # 对象调用实例方法info(),执行info()里的代码 # . 表示选择属性或者方法 taidamier.info() print(taidamier) # 打印对象,则默认打印对象在内存的地址,结果等同于info里的print(self) print(id(taidamier)) # id(taidamier) 则是内存地址的十进制形式表示# 1. 定义类 class Washer(): def wash(self): print('我会洗衣服') # <__main__.Washer object at 0x0000024BA2B34240> print(self) # 2. 创建对象 haier1 = Washer() # <__main__.Washer object at 0x0000018B7B224240> print(haier1) # haier1对象调用实例方法 haier1.wash() haier2 = Washer() # <__main__.Washer object at 0x0000022005857EF0> print(haier2)- 当创建一个对象时,就是用一个模子,来制造一个实物
- self 指的是调用该函数的对象
- 打印对象和self得到的结果是一致的,都是当前对象的内存中存储地址
14.3 对象属性操作
- 属性即是特征,对象属性既可以在类外面添加和获取,也能在类里面添加和获取
添加和获取对象的属性
class Hero(object): """定义了一个英雄类,可以移动和攻击""" def move(self): """实例方法""" print("正在前往事发地点...") def attack(self): """实例方法""" print("发出了一招强力的普通攻击...") # 实例化了一个英雄对象 泰达米尔 taidamier = Hero() # 给对象添加属性,以及对应的属性值 taidamier.name = "泰达米尔" # 姓名 taidamier.hp = 2600 # 生命值 taidamier.atk = 450 # 攻击力 taidamier.armor = 200 # 护甲值 # 通过.成员选择运算符,获取对象的属性值 print("英雄 %s 的生命值 :%d" % (taidamier.name, taidamier.hp)) print("英雄 %s 的攻击力 :%d" % (taidamier.name, taidamier.atk)) print("英雄 %s 的护甲值 :%d" % (taidamier.name, taidamier.armor)) # 通过.成员选择运算符,获取对象的实例方法 taidamier.move() taidamier.attack()
在方法内通过self获取对象属性
class Hero(object): """定义了一个英雄类,可以移动和攻击""" def move(self): """实例方法""" print("正在前往事发地点...") def attack(self): """实例方法""" print("发出了一招强力的普通攻击...") def info(self): """在类的实例方法中,通过self获取该对象的属性""" print("英雄 %s 的生命值 :%d" % (self.name, self.hp)) print("英雄 %s 的攻击力 :%d" % (self.name, self.atk)) print("英雄 %s 的护甲值 :%d" % (self.name, self.armor)) # 实例化了一个英雄对象 泰达米尔 taidamier = Hero() # 给对象添加属性,以及对应的属性值 taidamier.name = "泰达米尔" # 姓名 taidamier.hp = 2600 # 生命值 taidamier.atk = 450 # 攻击力 taidamier.armor = 200 # 护甲值 # 通过.成员选择运算符,获取对象的实例方法 taidamier.info() # 只需要调用实例方法info(),即可获取英雄的属性 taidamier.move() taidamier.attack()
14.4 魔法方法
14.4.1 __init__()
__init__()方法的作用:初始化对象
无参数的
__init__()方法class Hero(object): """定义了一个英雄类,可以移动和攻击""" # Python 的类里提供的,两个下划线开始,两个下划线结束的方法,就是魔法方法,__init__()就是一个魔法方法,通常用来做属性初始化 或 赋值 操作。 # 如果类面没有写__init__方法,Python会自动创建,但是不执行任何操作, # 如果为了能够在完成自己想要的功能,可以自己定义__init__方法, # 所以一个类里无论自己是否编写__init__方法 一定有__init__方法。 def __init__(self): """ 方法,用来做变量初始化 或 赋值 操作,在类实例化对象的时候,会被自动调用""" self.name = "泰达米尔" # 姓名 self.hp = 2600 # 生命值 self.atk = 450 # 攻击力 self.armor = 200 # 护甲值 def move(self): """实例方法""" print("正在前往事发地点...") def attack(self): """实例方法""" print("发出了一招强力的普通攻击...") # 实例化了一个英雄对象,并自动调用__init__()方法 taidamier = Hero() # 通过.成员选择运算符,获取对象的实例方法 taidamier.info() # 只需要调用实例方法info(),即可获取英雄的属性 taidamier.move() taidamier.attack()__init__()方法,在创建一个对象时默认被调用,不需要手动调用__init__(self)中的self参数,不需要开发者传递,python解释器会自动把当前的对象引用传递过去
有参数的
__init__()方法class Hero(object): """定义了一个英雄类,可以移动和攻击""" def __init__(self, name, skill, hp, atk, armor): """ __init__() 方法,用来做变量初始化 或 赋值 操作""" # 英雄名 self.name = name # 技能 self.skill = skill # 生命值: self.hp = hp # 攻击力 self.atk = atk # 护甲值 self.armor = armor def move(self): """实例方法""" print("%s 正在前往事发地点..." % self.name) def attack(self): """实例方法""" print("发出了一招强力的%s..." % self.skill) def info(self): print("英雄 %s 的生命值 :%d" % (self.name, self.hp)) print("英雄 %s 的攻击力 :%d" % (self.name, self.atk)) print("英雄 %s 的护甲值 :%d" % (self.name, self.armor)) # 实例化英雄对象时,参数会传递到对象的__init__()方法里 taidamier = Hero("泰达米尔", "旋风斩", 2600, 450, 200) gailun = Hero("盖伦", "大宝剑", 4200, 260, 400) # print(gailun) # print(taidamier) # 不同对象的属性值的单独保存 print(id(taidamier.name)) # 2642693247312 print(id(gailun.name)) # 2642693248368 # 同一个类的不同对象,实例方法共享 print(id(taidamier.move())) # 140712585542880 print(id(gailun.move())) # 140712585542880- 通过一个类,可以创建多个对象,就好比 通过一个模具创建多个实体一样
__init__(self)中,默认有1个参数名字为self,如果在创建对象时传递了2个实参,那么__init__(self)中出了self作为第一个形参外还需要2个形参,例如__init__(self,x,y)
- 注意:
- 在类内部获取属性和实例方法,通过self获取;在类外部获取属性和实例方法,通过对象名获取
- 如果一个类有多个对象,每个对象的属性是各自保存的,都有各自独立的地址;但是实例方法是所有对象共享的,只占用一份内存空间。类会通过self来判断是哪个对象调用了实例方法
14.4.2 __str__()
- 当使用print输出对象的时候,默认打印对象的内存地址。如果类定义了
__str__()方法,那么就会打印从在这个方法中 return 的数据 - 这个方法是一个魔法方法 (Magic Method) ,用来显示信息
该方法需要 return 一个数据,并且只有self一个参数,当在类的外部 print(对象) 则打印这个数据
class Hero(object): """定义了一个英雄类,可以移动和攻击""" def __init__(self, name, skill, hp, atk, armor): """ __init__() 方法,用来做变量初始化 或 赋值 操作""" # 英雄名 self.name = name # 实例变量 # 技能 self.skill = skill # 生命值: self.hp = hp # 实例变量 # 攻击力 self.atk = atk # 护甲值 self.armor = armor def move(self): """实例方法""" print("%s 正在前往事发地点..." % self.name) def attack(self): """实例方法""" print("发出了一招强力的%s..." % self.skill) # def info(self): # print("英雄 %s 的生命值 :%d" % (self.name, self.hp)) # print("英雄 %s 的攻击力 :%d" % (self.name, self.atk)) # print("英雄 %s 的护甲值 :%d" % (self.name, self.armor)) def __str__(self): return "英雄 <%s> 数据: 生命值 %d, 攻击力 %d, 护甲值 %d" % (self.name, self.hp, self.atk, self.armor) taidamier = Hero("泰达米尔", "旋风斩", 2600, 450, 200) gailun = Hero("盖伦", "大宝剑", 4200, 260, 400) # 如果没有__str__ 则默认打印 对象在内存的地址。 # 当类的实例化对象 拥有 __str__ 方法后,那么打印对象则打印 __str__ 的返回值。 print(taidamier) print(gailun) # 查看类的文档说明,也就是类的注释 print(Hero.__doc__)- 在python中方法名如果是
__xxxx__()的,那么就有特殊的功能,因此叫做“魔法”方法 - 当使用print输出对象的时候,默认打印对象的内存地址。如果类定义了
__str__(self)方法,那么就会打印从在这个方法中 return 的数据 __str__()方法通常返回一个字符串,作为这个对象的描述信息
- 在python中方法名如果是
14.4.3 __del__()
创建对象后,python解释器默认调用init()方法;当删除对象时,python解释器也会默认调用一个方法,这个方法为del()方法
class Hero(object): # 初始化方法 # 创建完对象后会自动被调用 def __init__(self, name): print('__init__方法被调用') self.name = name # 当对象被删除时,会自动被调用 def __del__(self): print("__del__方法被调用") print("%s 被 GM 干掉了..." % self.name) # 创建对象 taidamier = Hero("泰达米尔") # 删除对象 print("%d 被删除1次" % id(taidamier)) # 1588291319304 被删除1次 del(taidamier) print("--" * 10) gailun = Hero("盖伦") gailun1 = gailun gailun2 = gailun print("%d 被删除1次" % id(gailun)) # 1588291319304 被删除1次 del(gailun) print("%d 被删除1次" % id(gailun1)) # 1588291319304 被删除1次 del(gailun1) print("%d 被删除1次" % id(gailun2)) # 1588291319304 被删除1次 del(gailun2)- 当有变量保存了一个对象的引用时,此对象的引用计数就会加1
- 当使用del() 删除变量指向的对象时,则会减少对象的引用计数。如果对象的引用计数不为1,那么会让这个对象的引用计数减1,当对象的引用计数为0的时候,则对象才会被真正删除(内存被回收)
14.5 继承
14.5.1 继承的概念
- 在程序中,继承描述的是多个类之间的所属关系
- 如果一个类A里面的属性和方法可以复用,则可以通过继承的方式,传递到类B里
那么类A就是基类,也叫做父类;类B就是派生类,也叫做子类
# 父类 class A(object): def __init__(self): self.num = 10 def print_num(self): print(self.num + 10) # 子类 class B(A): pass b = B() print(b.num) b.print_num()- pass:当你在编写一个程序时,执行语句部分思路还没有完成,这时你可以用 pass 语句来占位,也可以当做是一个标记,是要过后来完成的代码
14.5.2 单继承
- pass:当你在编写一个程序时,执行语句部分思路还没有完成,这时你可以用 pass 语句来占位,也可以当做是一个标记,是要过后来完成的代码
单继承:子类只继承一个父类
# 定义一个Master类 class Master(object): def __init__(self): # 属性 self.kongfu = "古法煎饼果子配方" # 实例方法 def make_cake(self): print("按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu) # 定义Prentice类,继承了 Master,则Prentice是子类,Master是父类。 class Prentice(Master): # 子类可以继承父类所有的属性和方法,哪怕子类没有自己的属性和方法,也可以使用父类的属性和方法。 pass # laoli = Master() # print(laoli.kongfu) # laoli.make_cake() damao = Prentice() # 创建子类实例对象 print(damao.kongfu) # 子类对象可以直接使用父类的属性 damao.make_cake() # 子类对象可以直接使用父类的方法- 虽然子类没有定义
__init__方法初始化属性,也没有定义实例方法,但是父类有。所以只要创建子类的对象,就默认执行了那个继承过来的__init__方法 - 子类在继承的时候,在定义类时,小括号()中为父类的名字;父类的属性、方法,会被继承给子类
- 虽然子类没有定义
14.5.3 多继承
多继承:子类继承多个父类
class Master(object): def __init__(self): self.kongfu = "古法煎饼果子配方" # 实例变量,属性 def make_cake(self): # 实例方法,方法 print("[古法] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu) def dayandai(self): print("师傅的大烟袋..") class School(object): def __init__(self): self.kongfu = "现代煎饼果子配方" def make_cake(self): print("[现代] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu) def xiaoyandai(self): print("学校的小烟袋..") # class Prentice(School, Master): # 多继承,继承了多个父类(School在前) # pass # damao = Prentice() # print(damao.kongfu) # damao.make_cake() # damao.dayandai() # damao.xiaoyandai() class Prentice(Master, School): # 多继承,继承了多个父类(Master在前) pass damao = Prentice() print(damao.kongfu) # 执行Master的属性 damao.make_cake() # 执行Master的实例方法 # 子类的魔法属性__mro__决定了属性和方法的查找顺序 print(Prentice.__mro__) damao.dayandai() # 不重名不受影响 damao.xiaoyandai()- 多继承可以继承多个父类,也继承了所有父类的属性和方法
- 注意:如果多个父类中有同名的 属性和方法,则默认使用第一个父类的属性和方法(根据类的魔法属性mro的顺序来查找)
- 多个父类中,不重名的属性和方法,不会有任何影响
14.5.4 子类重写父类属性和方法
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = "古法煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("[古法] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
class School(object):
def __init__(self):
self.kongfu = "现代煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("[现代] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
class Prentice(School, Master): # 多继承,继承了多个父类
def __init__(self):
self.kongfu = "猫氏煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("[猫氏] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
# 如果子类和父类的方法名和属性名相同,则默认使用子类的
# 叫 子类重写父类的同名方法和属性
damao = Prentice()
print(damao.kongfu) # 子类和父类有同名属性,则默认使用子类的
damao.make_cake() # 子类和父类有同名方法,则默认使用子类的
# 子类的魔法属性__mro__决定了属性和方法的查找顺序
print(Prentice.__mro__)
14.5.5 子类调用父类同名属性和方法
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = "古法煎饼果子配方" # 实例变量,属性
def make_cake(self): # 实例方法,方法
print("[古法] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
class School(object):
def __init__(self):
self.kongfu = "现代煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("[现代] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
class Prentice(School, Master): # 多继承,继承了多个父类
def __init__(self):
self.kongfu = "猫氏煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("执行子类的__init__方法前,self.kongfu属性:%s" % self.kongfu)
self.__init__() # 执行本类的__init__方法,做属性初始化 self.kongfu = "猫氏...."
print("执行子类的__init__方法前,self.kongfu属性:%s" % self.kongfu)
print("[猫氏] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
# 调用父类方法格式:父类类名.父类方法(self)
def make_old_cake(self):
# 不推荐这样访问父类的实例属性,相当于创建了一个新的父类对象
# print("直接调用Master类的kongfu属性:%s" % Master().kongfu)
# 可以通过执行Master类的__init__方法,来修改self的属性值
print("执行Master类的__init__方法前,self.kongfu属性:%s" % self.kongfu)
Master.__init__(self) # 调用了父类Master的__init__方法 self.kongfu = "古法...."
print("执行Master类的__init__方法后,self.kongfu属性:%s" % self.kongfu)
Master.make_cake(self) # 调用父类Master的实例方法
def make_new_cake(self):
# 不推荐这样访问类的实例属性,相当于创建了一个新的父类对象
# print("直接调用School类的kongfu属性:%s" % School().kongfu)
# 可以通过执行School类的__init__方法,来修改self的属性值
print("执行School类的__init__方法前,self.kongfu属性:%s" % self.kongfu)
School.__init__(self) # 调用了父类School的__init__方法 self.kongfu = "现代...."
print("执行School类的__init__方法后,self.kongfu属性:%s" % self.kongfu)
School.make_cake(self) # 调用父类School的实例方法
# 实例化对象,自动执行子类的__init__方法
damao = Prentice()
damao.make_cake() # 调用子类的方法(默认重写了父类的同名方法)
print("--" * 10)
damao.make_old_cake() # 进入实例方法去调用父类Master的方法
print("--" * 10)
damao.make_new_cake() # 进入实例方法去调用父类School的方法
print("--" * 10)
damao.make_cake() # 调用本类的实例方法
执行子类的__init__方法前,self.kongfu属性:猫氏煎饼果子配方
执行子类的__init__方法前,self.kongfu属性:猫氏煎饼果子配方
[猫氏] 按照 <猫氏煎饼果子配方> 制作了一份煎饼果子...
--------------------
执行Master类的__init__方法前,self.kongfu属性:猫氏煎饼果子配方
执行Master类的__init__方法后,self.kongfu属性:古法煎饼果子配方
[古法] 按照 <古法煎饼果子配方> 制作了一份煎饼果子...
--------------------
执行School类的__init__方法前,self.kongfu属性:古法煎饼果子配方
执行School类的__init__方法后,self.kongfu属性:现代煎饼果子配方
[现代] 按照 <现代煎饼果子配方> 制作了一份煎饼果子...
--------------------
执行子类的__init__方法前,self.kongfu属性:现代煎饼果子配方
执行子类的__init__方法前,self.kongfu属性:猫氏煎饼果子配方
[猫氏] 按照 <猫氏煎饼果子配方> 制作了一份煎饼果子...
14.5.6 多层继承
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = "古法煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("[古法] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
class School(object):
def __init__(self):
self.kongfu = "现代煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("[现代] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
class Prentice(School, Master): # 多继承,继承了多个父类
def __init__(self):
self.kongfu = "猫氏煎饼果子配方"
self.money = 10000 # 亿美金
def make_cake(self):
self.__init__() # 执行本类的__init__方法,做属性初始化 self.kongfu = "猫氏...."
print("[猫氏] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
# 调用父类方法格式:父类类名.父类方法(self)
def make_old_cake(self):
Master.__init__(self) # 调用了父类Master的__init__方法 self.kongfu = "古法...."
Master.make_cake(self) # 调用了父类Master的实例方法
def make_new_cake(self):
School.__init__(self) # 调用了父类School的__init__方法 self.kongfu = "现代...."
School.make_cake(self) # 调用父类School的实例方法,
class PrenticePrentice(Prentice): # 多层继承
pass
pp = PrenticePrentice()
pp.make_cake() # 调用父类的实例方法
pp.make_new_cake()
pp.make_old_cake()
print(pp.money)
14.5.7 super() 方法
子类继承了多个父类,如果父类类名修改了,那么子类也要涉及多次修改。而且需要重复写多次调用,显得代码臃肿。
使用 super() 可以逐一调用所有的父类方法,并且只执行一次。调用顺序遵循 mro 类属性的顺序。
注意:如果继承了多个父类,且父类都有同名方法,则默认只执行第一个父类的(同名方法只执行一次,目前super()不支持执行多个父类的同名方法)
super() 在Python2.3之后才有的机制,用于通常单继承的多层继承
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = "古法煎饼果子配方" # 实例变量,属性
def make_cake(self): # 实例方法,方法
print("[古法] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
# 父类是 Master类
class School(Master):
def __init__(self):
self.kongfu = "现代煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("[现代] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
super().__init__() # 执行父类的构造方法
super().make_cake() # 执行父类的实例方法
# 父类是 School 和 Master
class Prentice(School, Master): # 多继承,继承了多个父类
def __init__(self):
self.kongfu = "猫氏煎饼果子配方"
def make_cake(self):
self.__init__() # 执行本类的__init__方法,做属性初始化 self.kongfu = "猫氏...."
print("[猫氏] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
def make_all_cake(self):
# 方式1. 指定执行父类的方法(代码臃肿)
# School.__init__(self)
# School.make_cake(self)
#
# Master.__init__(self)
# Master.make_cake(self)
#
# self.__init__()
# self.make_cake()
# 方法2. super() 带参数版本,只支持新式类
# super(Prentice, self).__init__() # 执行父类的 __init__方法
# super(Prentice, self).make_cake()
# self.make_cake()
# 方法3. super()的简化版,只支持新式类
super().__init__() # 执行父类的 __init__方法
super().make_cake() # 执行父类的 实例方法
self.make_cake() # 执行本类的实例方法
damao = Prentice()
damao.make_cake()
damao.make_all_cake()
print(Prentice.__mro__)
[猫氏] 按照 <猫氏煎饼果子配方> 制作了一份煎饼果子...
[现代] 按照 <现代煎饼果子配方> 制作了一份煎饼果子...
[古法] 按照 <古法煎饼果子配方> 制作了一份煎饼果子...
[猫氏] 按照 <猫氏煎饼果子配方> 制作了一份煎饼果子...
(<class '__main__.Prentice'>, <class '__main__.School'>, <class '__main__.Master'>, <class 'object'>)
14.6 封装
- 封装的意义:
- 将属性和方法放到一起做为一个整体,然后通过实例化对象来处理
- 隐藏内部实现细节,只需要和对象及其属性和方法交互就可以了
- 对类的属性和方法增加 访问权限控制
14.6.1 私有属性和方法
- 私有权限:在属性名和方法名 前面加上两个下划线
- 类的私有属性和私有方法,都不能通过对象直接访问,但是可以在本类内部访问
- 类的私有属性和私有方法,都不会被子类继承,子类也无法访问
- 私有属性和私有方法 往往用来处理类的内部事情,不通过对象处理,起到安全作用
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = "古法煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("[古法] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
class School(object):
def __init__(self):
self.kongfu = "现代煎饼果子配方"
def make_cake(self):
print("[现代] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
class Prentice(School, Master):
def __init__(self):
self.kongfu = "猫氏煎饼果子配方"
# 私有属性,可以在类内部通过self调用,但不能通过对象访问
self.__money = 10000
# 私有方法,可以在类内部通过self调用,但不能通过对象访问
def __print_info(self):
print(self.kongfu)
print(self.__money)
def make_cake(self):
self.__init__()
print("[猫氏] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu)
def make_old_cake(self):
Master.__init__(self)
Master.make_cake(self)
def make_new_cake(self):
School.__init__(self)
School.make_cake(self)
class PrenticePrentice(Prentice):
pass
damao = Prentice()
# 对象不能访问私有权限的属性和方法
# print(damao.__money)
# damao.__print_info()
pp = PrenticePrentice()
# 子类不能继承父类私有权限的属性和方法
print(pp.__money) # 会报错
pp.__print_info()
- Python中没有像C++中 public 和 private 这些关键字来区别公有属性和私有属性
- Python是以属性命名方式来区分,如果在属性和方法名前面加了2个下划线'__',则表明该属性和方法是私有权限,否则为公有权限
14.6.2 修改私有属性
- 如果需要修改一个对象的属性值,通常有2种方法
- 对象名.属性名 = 数据 → 直接修改
- 对象名.方法名() → 间接修改
私有属性不能直接访问,所以无法通过第一种方式修改,一般的通过第二种方式修改私有属性的值:定义一个可以调用的公有方法,在这个公有方法内访问修改
class Master(object): def __init__(self): self.kongfu = "古法煎饼果子配方" def make_cake(self): print("[古法] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu) class School(object): def __init__(self): self.kongfu = "现代煎饼果子配方" def make_cake(self): print("[现代] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu) class Prentice(School, Master): def __init__(self): self.kongfu = "猫氏煎饼果子配方" # 私有属性,可以在类内部通过self调用,但不能通过对象访问 self.__money = 10000 # 现代软件开发中,通常会定义get_xxx()方法和set_xxx()方法来获取和修改私有属性值。 # 返回私有属性的值 def get_money(self): return self.__money # 接收参数,修改私有属性的值 def set_money(self, num): self.__money = num def make_cake(self): self.__init__() print("[猫氏] 按照 <%s> 制作了一份煎饼果子..." % self.kongfu) def make_old_cake(self): Master.__init__(self) Master.make_cake(self) def make_new_cake(self): School.__init__(self) School.make_cake(self) class PrenticePrentice(Prentice): pass damao = Prentice() # 对象不能访问私有权限的属性和方法 # print(damao.__money) # damao.__print_info() # 可以通过访问公有方法set_money()来修改私有属性的值 damao.set_money(100) # 可以通过访问公有方法get_money()来获取私有属性的值 print(damao.get_money())
14.7 多态
- 什么是多态?
- 在需要使用父类对象的地方,也可以使用子类对象, 这种情况就叫多态
- 比如, 在函数中,我需要调用 某一个父类对象的方法, 那么我们也可以在这个地方调用子类对象的方法
如何在程序中使用多态?
可以按照以下几个步骤来写代码: 1.子类继承父类 2.子类重写父类中的方法 3.通过对象调用这个方法# 定义父类 class Father: def cure(self): print("父亲给病人治病...") # 定义子类继承父类 class Son(Father): # 重写父类中的方法 def cure(self): print("儿子给病人治病...") # 定义函数,在里面 调用 医生的cure函数 def call_cure(doctor): # 调用医生治病的方法 doctor.cure() # 创建父类对象 father = Father() # 调用函数,把父类对象传递函数 call_cure(father) # 创建子类对象 son = Son() # 调用函数,把子类对象传递函数 call_cure(son)使用多态的好处:给 call_cure(doctor) 函数传递哪个对象,在它里面就会调用哪个对象的 cure() 方法,也就是说在它里面既可以调用 son 对象的 cure()方法 ,也能调用 father 对象的 cure() 方法,当然了也可以在它里面调用Father 类其它子类对象的 cure() 方法,这样可以让 call_cure(doctor) 函数变得更加灵活,额外增加了它的功能,提高了它的扩展性
14.8 类属性及相关方法
- 类属性就是类对象所拥有的属性,它被所有类对象的实例对象所共有,在内存中只存在一个副本,这个和C++中类的静态成员变量有点类似。对于公有的类属性,在类外可以通过类对象和实例对象访问
14.8.1 类属性和实例属性
类属性
class People(object): name = 'Tom' # 公有的类属性 __age = 12 # 私有的类属性 p = People() print(p.name) # 正确 print(People.name) # 正确 print(p.__age) # 错误,不能在类外通过实例对象访问私有的类属性 print(People.__age) # 错误,不能在类外通过类对象访问私有的类属性
实例属性(对象属性)
class People(object): address = '山东' # 类属性 def __init__(self): self.name = 'xiaowang' # 实例属性 self.age = 20 # 实例属性 p = People() p.age = 12 # 实例属性 print(p.address) # 正确 print(p.name) # 正确 print(p.age) # 正确 print(People.address) # 正确 print(People.name) # 错误 print(People.age) # 错误
修改类属性:如果需要在类外修改类属性,必须通过类对象去引用然后进行修改。如果通过实例对象去引用,会产生一个同名的实例属性,这种方式修改的是实例属性,不会影响到类属性,并且之后如果通过实例对象去引用该名称的属性,实例属性会强制屏蔽掉类属性,即引用的是实例属性,除非删除了该实例属性
class People(object): country = 'china' #类属性 print(People.country) p = People() print(p.country) p.country = 'japan' print(p.country) # 实例属性会屏蔽掉同名的类属性 print(People.country) del p.country # 删除实例属性 print(p.country)china china japan china china
14.8.2 类方法和静态方法
类方法:是类对象所拥有的方法,需要用修饰器@classmethod来标识其为类方法,对于类方法,第一个参数必须是类对象,一般以cls作为第一个参数(当然可以用其他名称的变量作为其第一个参数,但是大部分人都习惯以'cls'作为第一个参数的名字,就最好用'cls'了),能够通过实例对象和类对象去访问
class People(object): country = 'china' #类方法,用classmethod来进行修饰 @classmethod def get_country(cls): return cls.country p = People() print(p.get_country()) #可以用过实例对象引用 print(People.get_country()) #可以通过类对象引用类方法还有一个用途就是可以对类属性进行修改:
class People(object): country = 'china' #类方法,用classmethod来进行修饰 @classmethod def get_country(cls): return cls.country @classmethod def set_country(cls,country): cls.country = country p = People() print(p.get_country()) #可以用过实例对象访问 print(People.get_country()) #可以通过类访问 p.set_country('japan') print(p.get_country()) print(People.get_country())china china japan japan- 结果显示在用类方法对类属性修改之后,通过类对象和实例对象访问都发生了改变
静态方法:要通过修饰器@staticmethod来进行修饰,静态方法不需要多定义参数,可以通过对象和类来访问
class People(object): country = 'china' @staticmethod #静态方法 def get_country(): return People.country p = People() # 通过对象访问静态方法 p.get_contry() # 通过类访问静态方法 print(People.get_country())
- 总结:
- 从类方法和实例方法以及静态方法的定义形式就可以看出来,类方法的第一个参数是类对象cls,那么通过cls引用的必定是类对象的属性和方法
- 实例方法的第一个参数是实例对象self,那么通过self引用的可能是类属性、也有可能是实例属性(这个需要具体分析),不过在存在相同名称的类属性和实例属性的情况下,实例属性优先级更高
- 静态方法中不需要额外定义参数,因此在静态方法中引用类属性的话,必须通过类对象来引用