（零基础）入门学习Python| 面向对象技术简介（上）

2022-08-18 22:56:53

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面向对象编程的语言中，具有相同的属性或能力的模型是使用类进行定义的。在程序中需要编写出能反映现实世界事物的类，并基于类来创建对象。

Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言，正因为如此，在Python中创建一个类和对象是很容易的。

面向对象技术简介

类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
方法：类中定义的函数。
类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
数据成员：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。
局部变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
实例变量：在类的声明中，属性是用变量来表示的，这种变量就称为实例变量，实例变量就是一个用 self 修饰的变量。
继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系。
实例化：创建一个类的实例，类的具体对象。
对象：通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法。

类的定义与基本用法

类的语法格式如下

class ClassName:

class: 定义类的关键字

ClassName: 类的名称，python规定，类的首字母需大写。

在python程序中，类只有实例化后才能被使用。类的实例化与函数调用类似，只要使用类名加小括号的形式就可以实例化一个类。一个类可以实例化成多个实例，实例之间不会互相影响。

定义并使用类的基本过程如下：

class MyClass:     #定义MyClass
    "这是一个类."
    
myclass = MyClass()     #实例化类MyClass
print('输出类的说明：')    #显示文本信息
print(myclass.__doc__)    #显示属性值
print('显示类帮助信息：')
help(myclass)

上述代码中，首先定义了一个类MyClass，此类中只有一句说明信息”这是一个类“，然后实例化该类，并调用类的属性来显示属性”__ doc __ "的值。python语言中每个对象都会有一个 __ doc __属性，该属性用于描述该对象的作用。

结果如下所示

输出类的说明：
这是一个类.
显示类帮助信息：
Help on MyClass in module __main__ object:

class MyClass(builtins.object)
 |  这是一个类.
 |  
 |  Data descriptors defined here:
 |  
 |  __dict__
 |      dictionary for instance variables (if defined)
 |  
 |  __weakref__
 |      list of weak references to the object (if defined)

>>>

类对象

python语言中，类实例化就生成了一个对象。
类对象支持两种操作：属性引用和实例化。
属性引用使用和 Python 中所有的属性引用一样的标准语法：obj.name。
类对象创建后，类命名空间中所有的命名都是有效属性名。所以如果类定义是这样:

class MyClass:
    """一个简单的类实例"""
    i = 12345
    def f(self):
        return 'hello world'
 
# 实例化类
x = MyClass()

访问类的属性和方法

print(“MyClass 类的属性 i 为：”, x.i)
print(“MyClass 类的方法 f 输出为：”, x.f())

以上创建了一个新的类实例并将该对象赋给局部变量 x，x 为空的对象。

执行以上程序输出结果为：

MyClass 类的属性 i 为： 12345
MyClass 类的方法 f 输出为：hello world

类有一个名为 __ init __() 的特殊方法（构造方法），该方法在类实例化时会自动调用，像下面这样：

def __init__(self):
    self.data = []

类定义了 __ init__ () 方法，类的实例化操作会自动调用 __ init __ () 方法。如下实例化类 MyClass，对应的 __ init __() 方法就会被调用:

x = MyClass()

当然， __ init__ () 方法可以有参数，参数通过 __ init__() 传递到类的实例化操作上。例如:

class Complex:
    def __init__(self, realpart, imagpart):
        self.r = realpart
        self.i = imagpart
x = Complex(3.0, -4.5)
print(x.r, x.i)   # 输出结果：3.0 -4.5

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