Python 面向对象

2021-09-23 11:33:34

Python 面向对象

1.成员共分三类

1.1 变量

1.1.1 实例变量与类变量
  • class Foo:
    # 类变量(静态字段)
    country="中国"# 每个对象中的值都相同。
    # 方法
    def __init__(self,name):
        self.name=name     # 实例变量,字段

    # 方法
    def func(self):
        print(self.country)
        
        print(Foo.country)# 推荐使用

obj1=Foo('章北海')
obj2=Foo('泰勒')
print(obj1.name,obj1.country,Foo.country)# obj1.country 没有设置，默认取类的值
obj2.country='美国'
# 类变量,可以通过类直接访问
print(obj2.name,obj2.country,Foo.country)

  • 准则：

    • 实例变量（字段）访问时，使用对象访问，即obj.name。
    • 类变量（静态字段）访问时，使用类方法，即Foo.country,实在不方便时，才使用对象。

  • 类变量的是使用场景：当所有对象中有共同的字段时，且要改都改要删都删，可以将实例变量（字段）提取到类变量（静态字段）。

1.1.2 私有变量

  • 私有变量也分为两种，即私有类变量和私有实例变量

  • class Foo:
    __country="中国"
    def __init__(self,name):
        self.__name=name #私有实例变量，字段
        self.age=123

    def func(self):
        print(self.__name)
        print(Foo.__country)

obj=Foo('程心')
# print(obj.__name) # 报错： AttributeError:'Foo' object has no attribute '__name'
# print(Foo.__country)
obj.func()

  • 私有的成员变量在 Python 中使用较少。特点是外部无法访问。特殊写法亦可获取到。一般不用。

1.2 方法

  • 分类
    • 实例方法
    • 静态方法
    • 类方法
  • 私有方法
    • 私有实例方法
    • 私有静态方法
    • 私有类方法
1.2.1 实例方法
  • 函数中必须包含self，
  • 一般通过对象调用
1.2.2静态方法

  • 编写时：

    • 方法上写上@staticmethod
    • 参数可有可无

  • 调用时：

    • 类.方法名()
    • 对象.方法名() # 不推荐使用此种方法

  • 使用场景：静态方法无需使用对象中封装的值，那么就可以使用静态方法。

  • class Foo:
    def __init__(self,name):
        self.name=name

    # 实例方法
    def func(self):
        print(self.name)

    @staticmethod
    def display():
        print(666)

obj=Foo("逻辑")
Foo.display()# 一般使用类调用
1.2.3 类方法
  • # -*- coding: utf-8 -*-
'''
@Time    : 2022/1/23 13:18
@Author  : ziqingbaojian
@File    : 03.方法.py
'''
class Foo:
    def __init__(self,name):
        self.name=name

    # 实例方法
    def func(self):
        print(self.name)
    
    # 静态方法
    @staticmethod
    def display():
        print(666)

    # 类方法
    @classmethod
    def show(cls,x1,x2):
        print(cls,x1,x2)

# obj=Foo("逻辑")
# Foo.display()# 一般使用类调用

Foo.show(1,8)
    • 补充：self代值对象，cls代指类。

  • 定义时：

    • 方法上写上:@classmethod
    • 至少包含一个cls参数

  • 执行时:

    • 类名.方法名；默认会讲话当前类传值参数中

  • 使用场景：

    • 如果在方法中会使用到当前类，那么就可以使用类方法。单利模式可能会使用到对应的类方法。

  • 类方法与静态方法特别相似。调用时无需实例化。

1.2.4 私有方法的使用
# -*- coding: utf-8 -*-
'''
@Time    : 2022/1/23 13:18
@Author  : ziqingbaojian
@File    : 03.方法.py
'''
class Foo:
    def __init__(self,name):
        self.name=name

    # 实例方法
    def func(self):
        print(self.name)

    def __f1(self,args):
        print("私有方法")
    # 静态方法
    @staticmethod
    def __display():
        print("私有静态方法")
    @staticmethod
    def get_display():
        Foo.__display()
    # 类方法
    @classmethod
    def show(cls,x1,x2):
        print(cls,x1,x2)

# obj=Foo("逻辑")
# Foo.display()# 一般使用类调用

Foo.get_display()

1.3 属性

class Foo:

    @property
    def start(self):
        return 1
    @property
    def end(self):
        return 2

obj=Foo()
print(obj.start)
print(obj.end)

将方法改造为属性，即调用方法时通常不使用()进行调用。

  • 编写时：
    • 方法上方写上@property
    • 方法参数只有一个self
  • 调用时：
    • 无序加括号，使用 对象.方法
  • 应用场景：
    • 对于简单的方法，当无需传参，且有返回值时，可以使用@property
  • 属性也具有共有和私之分。与变量和方法类似

注意：类中私有的成员，在继承的子类中依旧不能被使用。

2.组合（建模）

2.1 对象的嵌套

# -*- coding: utf-8 -*-
'''
@Time    : 2022/1/23 14:02
@Author  : ziqingbaojian
@File    : 04.组合建模.py
'''

class School:
    def __init__(self,name,addres):
        self.name=name
        self.addres=addres

obj1=School("亚洲舰队",'自然选择号')
obj2=School("亚洲舰队",'蓝色空间号')


class Teacher:
    def __init__(self,name,age,salary):
        self.name=name
        self.age=age
        self.__salary=salary
        self.school=None
t1=Teacher("章北海",30,10000)
t2=Teacher("褚岩",20,30000)
t1.school=obj1
t2.school=obj2
# 查看舰长所在的飞船,嵌套查看
print(t1.school.name)
print(t1.school.addres)

2.2 主动调用其他类的成员

class Base:
    def f1(self):
        print("5个功能")


class Foo(object):
    def f1(self):
        Base.f1(self)
        print("3个功能功能")

  • 通过类名.实例方法()需要进行手动传参，传入self.

  • obj=Base()
Base.f1(obj)# 手动传参

2.3 继承调用

class Base:
    def f1(self):
        print("5个功能")


class Foo:
    def f1(self):
        super().f1()
        print("3个功能")

class Info(Foo,Base):
    pass

obj=Info()
obj.f1()
# 正确执行

# obj=Foo()
# obj.f1()报错，因为类中的 super() 表示的是当前继承顺序的下一个。并不是单单的只当前类的父类
  • super() 表示的是当前继承顺序的下一个。并不是单单的只当前类的父类

3.特殊成员

3.1 常见的双下滑线方法

# -*- coding: utf-8 -*-
'''
@Time    : 2022/1/23 20:41
@Author  : ziqingbaojian
@File    : 06.特殊成员.py
'''
class Foo:
    # 初始化方法  类名()自动执行
    def __init__(self,name,age):
        print("对象初始化开始")
        self.name=name
        self.age=age
    # 对象() 自动执行
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print(args,kwargs)

    # 对象[xxx]自动执行
    def __getitem__(self, item):
        print(item)
        return 1

    # 对象[xxx]=11自动执行
    def __setitem__(self, key, value):
        print(key,value)
        # 本方法没返回值

    def __delitem__(self, key):
        print(1)

    # 实现对象加对象的运算
    def __add__(self, other):
        return self.age+other.age


    def __enter__(self):
        print("可以使用 with 上下文管理，返回值被 as 后面的值接收")
        return 123

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print(456)

obj1=Foo("啊哈",20)
obj1(1,23,3,k1="12")
res=obj1['123']
print(res)
obj1['k1']="v1"
obj1.__delitem__('123')
list
with obj1 as f:
    print(f)
    print("执行中")

Python 面向对象

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3.2 构造方法

class Foo:
    def __init__(self,name):
        self.name=name
        print(2)
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        '''
        返回一个空的对象的供 init 进行初始化赋值
        :param args:
        :param kwargs:
        '''
        print(1)
        return object.__new__(cls)

obj=Foo('0')

Python 面向对象

说明：

__init__一般称做初始化方法，__new__是真正创建对象的方法。是两个方法组成了类似与其他语言中的构造方法。

3.3 常见特殊方法的使用

  1. __dict__方法
  • class Foo:
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

obj=Foo('章北海','230')
print(obj.__dict__)#将实例变量以字典的形式返回

  • Python 面向对象

  • 补充：

    • Python 面向对象
    • 类.__dict__，会返回包括函数在内的成员信息，使用较少。
  1. __str__方法
  • class Foo:
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def __str__(self):
        return "打印对象我就执行"
obj=Foo('章北海','230')
print(obj)

  • Python 面向对象

  • 类似与 Java中的toString()方法。

  • 补充__repr__方法

    • Python 面向对象
    • __str__内部调用了__repr__。当类中没有__str__,但是有__repr__,打印对象时 就会执行。一般使用__str__方法较多

4.类的约束

4.1 主动抛出异常

class Foo:
    def send(self):
        # 如果抛出异常，则子类如果要调用则必须重写该方法
        raise NotImplemented(".send() must be overrideen")
    def func(self):
        print("正常执行")
class Bar(Foo):
    pass
obj=Bar()
obj.func()
obj.send()

Python 面向对象

Python 面向对象

4.2 抽象类和抽象方法

  • 补充：

    • Python 语言中不包含接口的数据类型，但是包含抽象类，和抽象方法。
    • Java 中包含抽象类和抽象方法，且接口中的方法必须是抽象方法。
  • from abc import ABCMeta,abstractmethod


class Foo(metaclass=ABCMeta):

    def func(self):
        print(123)

    @abstractmethod
    def send(self):
        pass


class Bar(Foo):
    def send(self):
        print("Hello world")
obj= Bar()
obj.send()

  • Python 面向对象

  • 说明：在 Python 语言中一般会使用第一种方式NotImplemented异常进行处理，而不定义相关的抽象类，抽象类与抽象方法不常用。

5.多继承的补充

  • 默认：先找左边的再找右面的父类。
class A(object):
    pass

class B(object):
    def f1(self):
        print("B.f1")

class C(A,B):
    pass

obj=C()
obj.f1()

5.1 经典类和新式类

  • python2.2

    • 经典类：
    • 新式类：如果自己或自己的前辈只要有人继承 object,那么此类就是新式类。

  • python3 中全部都是新式类。

  • 区别：查找流程不同。

    • 经典类：一条到走到黑；深度优先
    • 新式类：采用 C3 算法。

  • 补充：

    查看继承关系。

    # 语法：类.__mro__
print(E.__mro__)

    Python 面向对象

    • 注意事项：super是遵循__mro__执行顺序。
    • Python2 中不包含__mro__方法。

5.2 C3 算法

Python 面向对象

  • 简单新式类(记忆)，复杂的时候使用C3算法。
    • Python 面向对象
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