python之基础篇(七)——类与面向对象

面向对象编程(OOP)

  程序 = 指令+数据

  代码可以选择以指令为核心或以数据为核心进行编写。

  两种范型:

    以指令为核心:围绕“正在发生什么”进行编写

      面向过程编程:程序具有一系列线性步骤。主体思想是代码作用于数据

    以数据为核心:围绕“将影响谁”进行编写

      面向对象编程(OOP):围绕数据及为数据严格定义的接口来组织程序,用数据控制对代码的访问

面向对象的核心概念

  所有编程语言的最终目的都是提供一种抽象方法。

  在机器模型("解空间"与"方案空间")与实际解决的问题模型("问题空间")之间,程序员必须建立一种联系。

  面向过程:程序=算法+数据结构

  面向对象:将问题空间中的元素以及它们在解空间中的表示物抽象为对象,并允许通过问题来描述问题而不是方案

  可以把对象(实例)想象成一种新型变量,它保存着数据,但可以对自身的数据执行操作。

  任何一个对象,其内部所能够施加的操作是特定的,是程序员事先定义好的,而这就称为数据的访问接口。

  类型由状态集合(数据)和转换这些状态的操作集合组成。

  类抽象:

    类:定义了被多个同一类型对象共享的结构和行为(数据和代码)

      类的数据和代码:即类的成员

        数据:成员变量或实例变量

        成员方法:简称为方法,是操作数据的代码,用于定义如何使用成员变量

             因此一个类的行为和接口是通过方法来定义的

    方法和变量:

      私有:内部使用

      公共:外部可见

  类是抽象的,实例是具体的。

面向对象的程序设计方法

  所有东西都是对象。

  程序是一大堆对象的组合:

    通过消息传递,各对象知道自己该做什么

    消息:即调用请求,它调用的是从属于目标对象的一个方法

  每个对象都有自己的存储空间,并可容纳其它对象。

    通过封装现有对象,可以制作成新型对象。

  每个对象都属于某一类型:

    类型,也即类;

    对象是类的实例;

    类的一个重要特性为"能发什么样的消息给它"

  同一个类的所有对象都能接收相同的消息。

  对象的接口:

    定义一个类后,可以根据需要实例化出多个对象。

    如何利用对象完成真正有用的工作?

      必须有一种办法能向对象发出请求,令其做一些事情。也就是方法函数

      每个对象仅能接受特定的请求

        能向对象发送的请求由其"接口"进行定义

        对象的"类型"或"类"则规定了它的接口形式

python之基础篇(七)——类与面向对象

  类:将同一种具体的物事的共同特性抽象出来的表现

    由状态和转换这些状态的操作组成

    数据:变量,就是属性

    方法:函数,操作变量引用的数据的代码

  方法是类的组成部分,由类进行定义。

  数据,也就是属性也是由类进行定义的,但数据本身是在类被实例化成对象时由变量赋值得来的。

  类间关系:

    依赖("uses-a")

      一个类的方法操纵另一个类的对象

    聚合("has-a")

      类A的对象包含类B的对象

    继承("is-a")

      描述特殊与一般关系

面向对象编程的原则

  面向对象的模型机制有3个原则:封装、继承及多态

    封装(Encapsulation)

      隐藏实现方案细节

      将代码及其处理的数据绑定在一起的一种编程机制,用于保证程序和数据不受外部干扰且不会被误用

    继承(Inheritance)

      一个对象获得另一个对象属性的过程就叫继承,用于实现按层分类的概念

      一个深度继承的子类继承了类层次中它的每个祖先的所有属性

      超类、基类、父类

      子类、派生类

    多态(Polymorphism)

      允许一个接口被多个通用的类动作使用的特性,具体使用哪个动作与应用场合相关

      "一个接口,多个方法"

      用于为一组相关的动作设计一个通用的接口,以降低程序复杂性

  为了实现同一个目的而定义的同一个接口,但背后却有多种不同的实现,能够自动判断调用哪一种实现的机制就称为多态。

In [1]: def plus(x,y):
   ...:     print x + y
   ...: 

In [2]: plus(1,2)
3

In [3]: plus('abc','def')
abcdef

In [4]: plus(['a','b'],['c','d','e'])
['a', 'b', 'c', 'd', 'e']

    当x和y是数字时,实现的是两数字相加,得到的结果是它们之和;

    当x和y是字符串时,实现的是字符串相连接;

    当x和y是列表时,实现的是全并两个列表的元素

  多态性是允许你将父对象设置成为和一个或更多个子对象相等的技术,赋值以后,父对象就可根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。说白点就是允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。

  python没有直接支持多态的模块或语法,但可以间接实现:

class Man(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def talk(obj):
        obj.talk()
        
class Chinese(Man):
    def talk(self):
        print('我是中国人')

class American(Man):
    def talk(self):
        print("I'm an American")
        
xiaohua = Chinese('宁小华')
tom = American('tom')

Man.talk(xiaohua)
Man.talk(tom)


python类和实例

  类是一种数据结构,可用于创建实例。

  一般情况下,类封装了数据和可用于该数据的方法。

  python类是一个可调用对象,即类对象。

  python2.2之后,类是一种自定义类型,而实例则是声明某个自定义类型的变量。

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  实例初始化:

    通过调用类来创建实例

instance = ClassName(args...)

  类在实例化时可以使用__init__和__del__两个特殊的方法。

  类定义的注意项:

    定义类时会在内存中生成一个以类名为名的对象;

    定义类时类中的代码并不会执行,只有当实例化成对象时才会被执行;

    类被实例化成对象时方法也不会被执行,只有在对实例去调用这些方法时方法才会被执行

  类包含两种对象:

    类对象,类本身就是一种对象,是一种可以被调用的对象

    实例对象:实例对象是实例化类而生成的对象。只能调用实例中的方法

  python中创建类:

   python使用class关键字创建类,语法格式如下:

class ClassName(bases):
    'class documentation string'
    class_suite

  超类或基类(bases)是一个或多个用于继承的父类的集合。

  类体可以包含:声明语句、类成员定义、数据属性、方法。

  注意:

    如果不存在继承关系,ClassName后面的"(bases)"可以不提供

    类文档为可选

  class语句的一般形式:

class ClassName(bases):
    data = value    #定义类属性
    def method(self,...):    #定义类方法
        self.member = value    #定义实例属性

  python中,class语句类似def,是可执行代码。直到运行class语句后类才会存在。

  class语句内,任何赋值语句都会创建类属性。

  每个实例对象都会继承类的属性并获得自己的名称空间。

  python类方法及调用:

    实例(对象)通常包含属性。

      可调用的属性:方法

        object.method()

      数据属性

  在面向对象编程(OOP)中,实例就像是带有"数据"的记录,而类是处理这些记录的"程序"。

  通过实例调用方法相当于调用所属类的方法来处理当前实例。

  类似instance.method(args...)会被自动转换为class.method(instance,args...)

  因此,类中每个方法必须具有self参数,它隐含当前实例之意。

  在方法内对self属性做赋值运算会产生每个实例自己的属性。

  python规定,没有实例,方法不允许被调用,此即为"绑定"。

  python类和实例的属性:

    class语句中的赋值语句会创建类属性。

    在类方法中对传给方法的特殊参数self进行赋值会创建实例属性

  python构造器:

    创建实例时,python会自动调用类中的__init__方法,以隐性地为实例提供属性。

    __init__方法被称为构造器

    如果类中没有定义__init__方法,实例创建之初仅是一个简单的名称空间

  使用类的__dict__字典属性或python内置的dir()函数来获取类的属性。可以查看类所包含的属性和方法。

  类的特殊属性:

    C.__name__:类C的名字(字符串)

    C.__doc__:类C的文档字符串

    C.__bases__:类C的所有父类构成的元组

    C.__dict__:类C的属性

    C.__module__:类C定义所在的模块

    C.__class__:实例C对应的类(仅新式类中)

  实例属性:

    实例仅拥有数据属性(严格意义上来说,方法是类属性)

      通常通过构造器"__init__"为实例提供属性

      这些数据属性独立于其它实例或类

      实例释放时,其属性也将被清除

    内建函数dir()或实例的特殊属性__dict__可用于查看实例属性

  实例的特殊属性:

    I.__class__:实例化I的类

    I.__dict__:I的属性

  python类方法中可用的变量:

    方法的可用变量

      实例变量:指定变量名称及实例自身进行引用

        self.变量名

     局部变量:方法内部创建的变量,可直接使用

      类变量(也称静态变量):通过指定变量名与类名进行引用。对类变量的引用更改将影响所有实例对象

        类名.变量名

      全局变量:直接使用

  python类的继承:

python之基础篇(七)——类与面向对象

    继承描述了基类的属性如何"遗传"给派生类。

    子类可以继承它的基类的任何属性,包括数据属性和方法。

In [6]: class ParentClass(object):
   ...:     'Parent Class'
   ...:     gender = 'Male'
   ...:     def SetName(self,who):
   ...:         self.name = who
   ...: 

In [7]: class ChildClass(ParentClass):
   ...:     'ChildClass'
   ...:     def DisplayInfo(self):
   ...:         print self.gender,self.name
   ...: 

In [8]: x = ChildClass()

In [9]: x.SetName('tom')









本文转自 忘情OK  51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/itchentao/1888859,如需转载请自行联系原作者
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