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Python3 基礎學習筆記第八章【類】

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目錄

• 【8.1】創建類和使用類
• 【8.2】根據類創建實例
• 【8.3】使用類和實例
• • 【8.3.1】給屬性指定默認值
  • 【8.3.2】修改屬性的值
• 【8.4】繼承
• • 【8.4.1】子類的方法__init__()
  • 【8.4.2】Python 2.7 中的繼承
  • 【8.4.3】給子類定義屬性和方法
  • 【8.4.4】重寫父類的方法
  • 【8.4.5】將實例用作屬性
• 【8.5】導入類
• • 【8.5.1】導入單個類
  • 【8.5.2】在一個模塊中儲存多個類
  • 【8.5.3】從一個模塊中導入多個類
  • 【8.5.4】導入整個模塊
  • 【8.5.5】導入模塊中的所有類
  • 【8.5.6】在一個模塊中導入另一個模塊
• 【8.6】Python標準庫

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【8.1】創建類和使用類

創建一個表示小狗的簡單類Dog，根據Dog類創建的每個實例都將儲存名字和年齡，賦予每條小狗蹲下（sit()）和打滾（roll_over()）的能力：

class Dog():def __init__(self,name,age):#初始化屬性name和ageself.name = nameself.age = agedef sit(self):#模擬小狗被命令時蹲下print(self.name.title() + " is now sitting.")def roll_over(self):#模擬小狗被命令時打滾print(self.name.title() + " rolled over!")

方法__init__()：類中的函數稱為方法，本例中方法__init__()是一個特殊的方法，每當我們根據Dog類創建新實例時，Python都會自動運行它，在方法的名稱中，開頭和結尾各有兩個下劃線，這是一種約定，避免Python默認方法與普通方法發生名稱沖突，例子中將方法__init__()定義成了包含三個形參：self、name和age，在這個方法的定義中，形參self必不可少，還必須位于其他形參的前面，Python調用方法__init__()來創建Dog實例時，將自動傳入實參self，每個與類相關聯的方法調用都自動傳遞實參self，它是一個指向實例本身的引用，讓實例能夠訪問類中的屬性和方法，我們創建Dog實例時，Python將調用Dog類的方法__init__()，我們將通過實參向Dog()傳遞名字和年齡；self會自動傳遞，因此我們不需要傳遞它，每當我們根據Dog類創建實例時，都只需要給最后兩個形參（name和age）提供值；定義的兩個變量都有前綴self，以self為前綴的變量都可以供類中的所有方法使用，還可以通過類的任何實例來訪問這些變量。self.name = name 獲取儲存在形參name中的值，并將其儲存到變量name中，然后該變量被關聯到當前創建的實例。self.age = age 的作用與此類似，像這樣可通過實例訪問的變量稱為屬性；Dog還定義了另外兩種方法：sit() 和 roll_over() ，由于這些方法不需要額外的信息，如名字和年齡，因此它們只有一個形參self

在Python 2.7中創建類時，需要在括號內包含單詞object：

class ClassName(object):---snip---

【8.2】根據類創建實例

● 訪問屬性：創建一個表示特定小狗的實例：

class Dog():def __init__(self,name,age):#初始化屬性name和ageself.name = nameself.age = agedef sit(self):#模擬小狗被命令時蹲下print(self.name.title() + " is now sitting.")def roll_over(self):#模擬小狗被命令時打滾print(self.name.title() + " rolled over!")my_dog = Dog('willie',6) print("My dog's name is " + my_dog.name.title() + ".") print("My dog is " + str(my_dog.age) + " years old.")

讓Python創建一條名字為’willie’，年齡為6的小狗，Python使用實參’willie’和6調用Dog類中的方法__init__()。方法__init__()創建一個表示特定小狗的示例，并使用我們提供的值來設置屬性name和age；在訪問實例的屬性時，可使用句點表示法，比如該例子中的 my_dog.name；最終程序輸出結果如下：

My dog's name is Willie. My dog is 6 years old.

● 調用方法：根據Dog類創建實例后，就可以使用句點表示法來調用Dog類中定義的任何方法：

class Dog():def __init__(self,name,age):#初始化屬性name和ageself.name = nameself.age = agedef sit(self):#模擬小狗被命令時蹲下print(self.name.title() + " is now sitting.")def roll_over(self):#模擬小狗被命令時打滾print(self.name.title() + " rolled over!")my_dog = Dog('willie',6) my_dog.sit() my_dog.roll_over()

輸出結果如下：

Willie is now sitting. Willie rolled over!

● 創建多個實例：可按需求根據類創建任意數量的實例：

class Dog():def __init__(self,name,age):#初始化屬性name和ageself.name = nameself.age = agedef sit(self):#模擬小狗被命令時蹲下print(self.name.title() + " is now sitting.")def roll_over(self):#模擬小狗被命令時打滾print(self.name.title() + " rolled over!")my_dog = Dog('willie',6) your_dog = Dog('lucy',8)print("My dog's name is " + my_dog.name.title() + ".") print("My dog is " + str(my_dog.age) + " years old.") my_dog.sit()print("\nYour dog's name is " + your_dog.name.title() + ".") print("Your dog is " + str(your_dog.age) + " years old.") your_dog.roll_over()

輸出結果如下：

My dog's name is Willie. My dog is 6 years old. Willie is now sitting.Your dog's name is Lucy. Your dog is 8 years old. Lucy rolled over!

【8.3】使用類和實例

創建一個表示汽車的類，其中儲存了有關汽車的信息，還有一個匯總這些信息的方法：

class Car():def __init__(self,make,model,year):self.make = makeself.model = modelself.year = yeardef get_descriptive_name(self):long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' +self.modelreturn long_name.title()my_new_car = Car('audi','a9','2018') print(my_new_car.get_descriptive_name())

輸出結果如下：

2018 Audi A9

【8.3.1】給屬性指定默認值

類中的每個屬性都必須有初始值，如果我們設置了默認值，就無需包含為它提供初始值的形參，下面為8.3的例子添加一個 odometer_reading 的屬性，其初值是0，添加一個 odometer_reading() 方法，用于讀取汽車的里程表：

class Car():def __init__(self,make,model,year):self.make = makeself.model = modelself.year = yearself.odometer_reading = 0def get_descriptive_name(self):long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' +self.modelreturn long_name.title()def read_odomter(self):print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")my_new_car = Car('audi','a9','2018') print(my_new_car.get_descriptive_name()) my_new_car.read_odomter()

輸出結果如下：

2018 Audi A9 This car has 0 miles on it.

【8.3.2】修改屬性的值

可以以三種不同的方式修改屬性的值：直接通過實例進行修改；通過方法進行設置；通過方法進行遞增（增加特定的值）

● 直接修改屬性的值：
要修改屬性的值，最簡單的方法就是通過實例直接訪問它，將8.3.1中的例子第7行代碼 self.odometer_reading = 0 改為 self.odometer_reading = 66，輸出結果如下：

2018 Audi A9 This car has 66 miles on it.

● 通過方法修改屬性的值：

class Car():def __init__(self,make,model,year):self.make = makeself.model = modelself.year = yearself.odometer_reading = 0def get_descriptive_name(self):long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' +self.modelreturn long_name.title()def read_odomter(self):print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")def update_odometer(self,mileage):self.odometer_reading = mileagemy_new_car = Car('audi','a9','2018') print(my_new_car.get_descriptive_name())my_new_car.update_odometer(66) my_new_car.read_odomter()

對Car類所做的唯一修改就是在第17、18行添加了方法 update_odometer()，這個方法接受一個里程值，并將其儲存到 self.odometer_reading 中，在倒數第二行，調用了 update_odometer()，并向它提供了一個實參（該實參對應于方法定義中的形參mileage），它將里程數設置為66，而方法 read_odomter() 打印該讀數：

2018 Audi A9 This car has 66 miles on it.

可對方法 update_odometer() 進行擴展，使其能夠在修改里程表讀數時做一些額外的工作，添加一些邏輯，禁止任何人將里程表讀數往回調：

class Car():def __init__(self,make,model,year):self.make = makeself.model = modelself.year = yearself.odometer_reading = 50def get_descriptive_name(self):long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' +self.modelreturn long_name.title()def read_odomter(self):print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")def update_odometer(self,mileage):if mileage >= self.odometer_reading:self.odometer_reading = mileageelse:print("You can't roll back an odometer!")my_new_car = Car('audi','a9','2018') print(my_new_car.get_descriptive_name())my_new_car.update_odometer(33) my_new_car.read_odomter()

修改 self.odometer_reading 的默認值為50，當我們再次嘗試修改其值為33時，由于小于原來的里程，因此無法修改：

2018 Audi A9 You can't roll back an odometer! This car has 50 miles on it.

● 通過方法對屬性的值進行遞增：
有時候需要將屬性值遞增到特定的量，而不是將其設置為全新的值，假設我們購買了一輛二手車，從購買到登記期間增加了100英里的里程，下面的方法讓我們能夠傳遞這個增量，并相應地增加里程表讀數：

class Car():def __init__(self,make,model,year):self.make = makeself.model = modelself.year = yearself.odometer_reading = 0def get_descriptive_name(self):long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' +self.modelreturn long_name.title()def read_odomter(self):print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")def update_odometer(self,mileage):if mileage >= self.odometer_reading:self.odometer_reading = mileageelse:print("You can't roll back an odometer!")def increment_odometer(self,miles):#將里程表讀數增加指定的量self.odometer_reading += milesmy_new_car = Car('audi','a9','2018') print(my_new_car.get_descriptive_name())my_new_car.update_odometer(6600) my_new_car.read_odomter()my_new_car.increment_odometer(100) my_new_car.read_odomter()

輸出結果如下：

2018 Audi A9 This car has 6600 miles on it. This car has 6700 miles on it.

【8.4】繼承

編寫類時，并非總是要從空白開始，如果要編寫的類是另一個現成類的特殊版本，可使用繼承，一個類繼承另一個類時，它自動獲得另一個類的所有屬性和方法；原有的類稱為父類，而新類稱為子類，子類繼承了其父類的所有屬性和方法，同時還可以定義自己的屬性和方法；繼承的通用語法大致如下：

class ClassName1(object):def __init__(self,name1,name2,name3):--snip--class ClassName2(ClassName1):def __init__(self,name1,name2,name3):super().__init__(name1,name2,name3)--snip--

【8.4.1】子類的方法__init__()

class Car():def __init__(self,make,model,year):self.make = makeself.model = modelself.year = yearself.odometer_reading = 0def get_descriptive_name(self):long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' +self.modelreturn long_name.title()class ElectricCar(Car):#電動車的獨特之處def __init__(self,make,model,year):#初始化父類的屬性super().__init__(make,model,year)my_new_car = ElectricCar('tesla','model s','2016') print(my_new_car.get_descriptive_name())

創建子類時，父類必須包含在當前文件中，且位于子類前面，定義了子類 ElectricCar，定義子類時，必須在括號內指定父類名稱，方法 __init__()接受創建Car實例所需信息，super() 是一個特殊的函數，幫助Python將父類和子類關聯起來，讓Python調用 ElectricCar 的父類的方法 __init__()，讓 ElectricCar 實例包含父類的所有屬性，父類也稱為超類（superclass），程序輸出結果如下：

2016 Tesla Model S

【8.4.2】Python 2.7 中的繼承

在Python 2.7中，ElectricCar類的定義類似于下面這樣：

class Car(object):def __init__(self,make,model,year):--snip--class ElectricCar(Car):def __init__(self,make,model,year):super(ElectricCar,self).__init__(make,model,year)--snip--

【8.4.3】給子類定義屬性和方法

讓一個類繼承另一個類后，可添加區分子類和父類所需的新屬性和方法，下面添加一個電動車特有的屬性（battery），以及一個描述該屬性的方法：

class Car():def __init__(self,make,model,year):self.make = makeself.model = modelself.year = yearself.odometer_reading = 0def get_descriptive_name(self):long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' +self.modelreturn long_name.title()class ElectricCar(Car):def __init__(self,make,model,year):super().__init__(make,model,year)self.battery_size = 80def describe_battery(self):print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-KWh battery.")my_new_car = ElectricCar('tesla','model s','2016') print(my_new_car.get_descriptive_name()) my_new_car.describe_battery()

輸出結果如下：

2016 Tesla Model S This car has a 80-KWh battery.

【8.4.4】重寫父類的方法

要重寫父類的方法，只需要在子類中定義一個與要重寫的父類方法同名的方法即可，這樣，Python將不會考慮這個父類的方法，而只關心在子類中定義的相應方法，假設Car類有一個名為 fill_gas_tank() 的方法，對于電動車來說毫無意義，因此可以重寫它：

class ElectricCar(Car):--snip--def fill_gas_tank(self):print("This car doesn't need a gas tank!")

【8.4.5】將實例用作屬性

class Car():def __init__(self,make,model,year):self.make = makeself.model = modelself.year = yearself.odometer_reading = 0def get_descriptive_name(self):long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' +self.modelreturn long_name.title()class Battery():#一次模擬電動車電瓶的簡單嘗試def __init__(self,battery_size=70):#初始化電瓶的屬性self.battery_size = battery_sizedef describe_battery(self):#打印一條描述電瓶容量的消息print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-KWh battery.")class ElectricCar(Car):def __init__(self,make,model,year):super().__init__(make,model,year)self.battery = Battery()my_new_car = ElectricCar('tesla','model s','2016') print(my_new_car.get_descriptive_name()) my_new_car.battery.describe_battery()

輸出結果如下：

2016 Tesla Model S This car has a 70-KWh battery.

看起來似乎做了多余的工作，但現在我們可以對電瓶添加更多的描述，而且不會導致 ElectricCar 類混亂不堪，下面再給Battery添加一個方法，使其能夠根據電瓶容量報告汽車的續航里程：

class Car():def __init__(self,make,model,year):self.make = makeself.model = modelself.year = yearself.odometer_reading = 0def get_descriptive_name(self):long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' +self.modelreturn long_name.title()class Battery():#一次模擬電動車電瓶的簡單嘗試def __init__(self,battery_size=70):#初始化電瓶的屬性self.battery_size = battery_sizedef describe_battery(self):#打印一條描述電瓶容量的消息print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-KWh battery.")def get_range(self):#打印一條消息，指出電瓶的續航里程if self.battery_size == 70:range = 240elif self.battery_size == 90:range = 280message = "This car can go approximately " + str(range)message += " miles on a full charge."print(message)class ElectricCar(Car):def __init__(self,make,model,year):super().__init__(make,model,year)self.battery = Battery()my_new_car = ElectricCar('tesla','model s','2016') print(my_new_car.get_descriptive_name()) my_new_car.battery.describe_battery() my_new_car.battery.get_range()

輸出結果如下：

2016 Tesla Model S This car has a 70-KWh battery. This car can go approximately 240 miles on a full charge.

【8.5】導入類

Python允許將類儲存在模塊中，然后在主程序中導入所需的模塊

【8.5.1】導入單個類

#car.py #一個用于表示汽車的類class Car():def __init__(self,make,model,year):#初始化描述汽車的屬性self.make = makeself.model = modelself.year = yearself.odometer_reading = 0def get_descriptive_name(self):#返回整潔的描述性名稱long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' +self.modelreturn long_name.title()def read_odomter(self):#打印一條消息，指出汽車的里程print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")def update_odometer(self):#將里程表讀數設置為指定的值，拒絕將里程表往回撥if mileage >= self.odometer_reading:self.odometer_reading = mileageelse:print("You can't roll back an odometer!")def increment_odometer(self,miles):#將里程表讀數增加指定的量self.odometer_reading += miles

創建另一個文件——my_car.py，在其中導入Car類并創建其實例：

#my_car.pyfrom car import Carmy_new_car = Car('audi','a9','2018') print(my_new_car.get_descriptive_name())my_new_car.odometer_reading = 23 my_new_car.read_odometer()

import語句讓Python打開模塊car，并導入其中的Car類，輸出結果如下：

2018 Audi A9 This car has 23 miles on it.

【8.5.2】在一個模塊中儲存多個類

將類Battery和ElectricCar都加入到模塊car.py中：

#car.py #一組用于表示燃油汽車和電動汽車的類class Car():def __init__(self,make,model,year):#初始化描述汽車的屬性self.make = makeself.model = modelself.year = yearself.odometer_reading = 0def get_descriptive_name(self):#返回整潔的描述性名稱long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' +self.modelreturn long_name.title()def read_odometer(self):#打印一條消息，指出汽車的里程print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")def update_odometer(self):#將里程表讀數設置為指定的值，拒絕將里程表往回撥if mileage >= self.odometer_reading:self.odometer_reading = mileageelse:print("You can't roll back an odometer!")def increment_odometer(self,miles):#將里程表讀數增加指定的量self.odometer_reading += milesclass Battery():#一次模擬電動車電瓶的簡單嘗試def __init__(self,battery_size=70):#初始化電瓶的屬性self.battery_size = battery_sizedef describe_battery(self):#打印一條描述電瓶容量的消息print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-KWh battery.")def get_range(self):#打印一條消息，指出電瓶的續航里程if self.battery_size == 70:range = 240elif self.battery_size == 90:range = 280message = "This car can go approximately " + str(range)message += " miles on a full charge."print(message)class ElectricCar(Car):#模擬電動車的獨特之處def __init__(self,make,model,year):#初始化父類的屬性，再初始化電動車特有的屬性super().__init__(make,model,year)self.battery = Battery()

新建一個my_electric_car.py的文件，導入ElectricCar類，并創建一輛電動車：

#my_electric_car.pyfrom car import ElectricCarmy_tesla = ElectricCar('tesla','model s','2016')print(my_tesla.get_descriptive_name()) my_tesla.battery.describe_battery() my_tesla.battery.get_range()

輸出結果如下：

2016 Tesla Model S This car has a 70-KWh battery. This car can go approximately 240 miles on a full charge.

【8.5.3】從一個模塊中導入多個類

可根據需要在程序文件中導入任意數量的類，假如我們要在同一個程序中創建普通汽車和電動汽車，就需要將類Car和ElectricCar類都導入，多個類之間用逗號進行分隔：

#my_car.pyfrom car import Car,ElectricCarmy_audi = Car('audi','a9','2018') print(my_audi.get_descriptive_name())my_tesla = ElectricCar('tesla','model s','2016') print(my_tesla.get_descriptive_name())

輸出結果如下：

2018 Audi A9 2016 Tesla Model S

【8.5.4】導入整個模塊

導入整個模塊后，需要使用句點表示法訪問需要的類：

#my_car.pyimport carmy_audi = car.Car('audi','a9','2018') print(my_audi.get_descriptive_name())my_tesla = car.ElectricCar('tesla','model s','2016') print(my_tesla.get_descriptive_name())

我們導入了整個car模塊，需要使用語法 module_name.class_name 訪問需要的類，程序輸出結果與8.5.3一致：

2018 Audi A9 2016 Tesla Model S

【8.5.5】導入模塊中的所有類

要導入模塊中的所有類，可使用以下語法：

from module_name import *

這種導入方法是不推薦的，沒有明確指出你使用了模塊中的哪些類，還可能引發名稱方面的困惑，需要從一個模塊中導入很多類時，最好導入整個模塊，并使用 module_name.class_name 語法來訪問類

【8.5.6】在一個模塊中導入另一個模塊

有時候需要將類分散到多個模塊當中，以免模塊太大，或者在同一個模塊中儲存不相關的類，將類儲存在多個模塊中時，一個模塊中的類可能會依賴于另一個模塊中的類，這種情況下，我們可以在前一個模塊中導入必要的類，以下例子中，將Car類儲存在一個模塊當中，并將ElectricCar和Battery類儲存在另一個模塊當中，將第二個模塊命名為electric_car.py，并將ElectricCar和Battery類復制到這個模塊中：

#electric_car.py #一組可用于表示電動汽車的類from car import Carclass Battery():#一次模擬電動車電瓶的簡單嘗試def __init__(self,battery_size=70):#初始化電瓶的屬性self.battery_size = battery_sizedef describe_battery(self):#打印一條描述電瓶容量的消息print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-KWh battery.")def get_range(self):#打印一條消息，指出電瓶的續航里程if self.battery_size == 70:range = 240elif self.battery_size == 90:range = 280message = "This car can go approximately " + str(range)message += " miles on a full charge."print(message)class ElectricCar(Car):#模擬電動車的獨特之處def __init__(self,make,model,year):#初始化父類的屬性，再初始化電動車特有的屬性super().__init__(make,model,year)self.battery = Battery() #car.py #一個可用于表示汽車的類class Car():def __init__(self,make,model,year):#初始化描述汽車的屬性self.make = makeself.model = modelself.year = yearself.odometer_reading = 0def get_descriptive_name(self):#返回整潔的描述性名稱long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' +self.modelreturn long_name.title()def read_odometer(self):#打印一條消息，指出汽車的里程print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")def update_odometer(self):#將里程表讀數設置為指定的值，拒絕將里程表往回撥if mileage >= self.odometer_reading:self.odometer_reading = mileageelse:print("You can't roll back an odometer!")def increment_odometer(self,miles):#將里程表讀數增加指定的量self.odometer_reading += miles

現在可以分別從每個模塊中導入類：

#my_car.pyfrom car import Car from electric_car import ElectricCarmy_audi = Car('audi','a9','2018') print(my_audi.get_descriptive_name())my_tesla = ElectricCar('tesla','model s','2016') print(my_tesla.get_descriptive_name())

輸出結果如下：

2018 Audi A9 2016 Tesla Model S

【8.6】Python標準庫

Python標準庫是一組模塊，安裝的Python都包含它，我們可以使用標準庫中的任何函數和類，只需要在程序的開頭包含一條簡單的import語句，下面以模塊collections中的一個類——OrderedDict（創建字典并記錄其中的鍵-值對的添加順序）為例：

#favorite_languages.pyfrom collections import OrderedDictfavorite_languages = OrderedDict()favorite_languages ['jen'] = 'python' favorite_languages ['sarah'] = 'c' favorite_languages ['edward'] = 'java' favorite_languages ['anly'] = 'python'for name,language in favorite_languages.items():print(name.title() + "'s favorite languages is " +language.title() + ".")

輸出結果如下：

Jen's favorite languages is Python. Sarah's favorite languages is C. Edward's favorite languages is Java. Anly's favorite languages is Python.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Python3 基础学习笔记 C08 【类】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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