一文看懂Python面向對象編程(Python學習與新手入門必看

參考：1、一文看懂Python面向對象編程(Python學習與新手入門必看)
2、python 面向對象全面詳解
3、什么是面向對象
4、Python 什么是面向對象 ？

盡管網上有許多關于Python面向對像的編程介紹，小編我看完后總覺得不是很滿意，也不過癮，所以決定自己親自動手寫篇文章，幫你理解Python面向對象的編程的基本概念和核心思想。本文內含很多實例代碼，以幫助新手更好理解。如果你在學習基于Python的Django Web開發(fā)框架，本文也會對你非常有幫助，因為Django編程就是采用面向對象的編程。

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類(Class)與對象(Object)

類(Class)是用來描述具有相同屬性(Attribute)和方法(Method)對象的集合。對象(Object)是類(Class)的具體實例。比如學生都有名字和分數(shù)，他們有著共同的屬性。這時我們就可以設計一個學生類, 用于記錄學生的名字和分數(shù)，并自定義方法打印出他們的名字和方法。

屬性(Attribute): 類里面用于描述所有對象共同特征的變量或數(shù)據。比如學生的名字和分數(shù)。
方法(Method): 類里面的函數(shù)，用來區(qū)別類外面的函數(shù), 用來實現(xiàn)某些功能。比如打印出學生的名字和分數(shù)。
要創(chuàng)建一個類我們需要使用關鍵詞class. 這個學生類Student看上去應該是這樣的:

創(chuàng)建一個學生類

class Student:# 定義學生屬性，初始化方法def __init__(self, name, score):self.name = nameself.score = score# 定義打印學生信息的方法def show(self):print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))

在這個案例中，我們只定義了一個抽象的類，電腦并沒有創(chuàng)建什么存儲空間。只有當我們完成類的實例化(Instance)時，電腦才會創(chuàng)建一個具體的對象（Object），并為之分配存儲空間。所以對象（Object)是類（Class)的一個實例。

要創(chuàng)建一個具體的學生對象(Object)，我們還需要輸入:

student1 = Student(“John”, 100)
student2 = Student(“Lucy”, 99)
在這個案例中，Student是類，student1和student2是我們創(chuàng)建的具體的學生對象。當我們輸入上述代碼時，Python會自動調用默認的__init__初始構造函數(shù)來生成具體的對象。關鍵字self是個非常重要的參數(shù)，代表創(chuàng)建的對象本身。

當你創(chuàng)建具體的對象后，你可以直接通過student1.name和student1.score來分別獲取學生的名字和分數(shù)，也可以通過student1.show()來直接打印學生的名字和分數(shù)。

類變量(class variables)與實例變量（instance variables）

假設我們需要在Student類里增加一個計數(shù)器number，每當一個新的學生對象(Object)被創(chuàng)建時，這個計數(shù)器就自動加1。由于這個計數(shù)器不屬于某個具體學生，而屬于Student類的，所以被稱為類變量(class variables)。而姓名和分數(shù)屬于每個學生對象的，所以屬于實例變量(instance variables)，也被稱為對象變量(object variables)。

這個新Student類看上去應該是這樣的:

創(chuàng)建一個學生類

class Student:# number屬于類變量，定義在方法外，不屬于具體實例number = 0# 定義學生屬性，初始化方法# name和score屬于實例變量，定義在方法里def __init__(self, name, score):self.name = nameself.score = score# 此處有錯誤number = number + 1# 定義打印學生信息的方法def show(self):print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))

類變量和實例變量的區(qū)別很大，訪問方式也也不一樣。

類變量：類變量在整個實例化的對象中是公用的。類變量定義在類中且在函數(shù)體之外。訪問或調用類變量的正確方式是類名.變量名或者self.class.變量名。self.__class__自動返回每個對象的類名。
實例變量：定義在方法中的變量，屬于某個具體的對象。訪問或調用實例變量的正確方式是對象名.變量名或者self.變量名.

注意到上述Student類有個錯誤沒? 我們試圖直接使用number = number + 1調用屬于類的變量number。正確的方式是使用Student.number或self.class.number訪問屬于類的變量。下面的代碼才是正確的:

創(chuàng)建一個學生類

class Student:# number屬于類變量，不屬于某個具體的學生實例number = 0# 定義學生屬性，初始化方法# name和score屬于實例變量def __init__(self, name, score):self.name = nameself.score = scoreStudent.number = Student.number + 1# 定義打印學生信息的方法def show(self):print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))

實例化，創(chuàng)建對象

student1 = Student(“John”, 100)
student2 = Student(“Lucy”, 99)

print(Student.number) # 打印2
print(student1.class.number) # 打印2

類方法(Class method)

正如同有些變量只屬于類，有些方法也只屬于類，不屬于具體的對象。你有沒有注意到屬于對象的方法里面都有一個self參數(shù), 比如__init__(self), show(self)? self是指對象本身。屬于類的方法不使用self參數(shù)， 而使用參數(shù)cls，代表類本身。另外習慣上對類方法我們會加上@classmethod的修飾符做說明。

同樣拿Student為例子，我們不用print函數(shù)打印出已創(chuàng)建學生對象的數(shù)量，而是自定義一個類方法來打印，我們可以這么做:

class Student:# number屬于類變量，不屬于某個具體的學生實例number = 0# 定義學生屬性，初始化方法# name和score屬于實例變量def __init__(self, name, score):self.name = nameself.score = scoreStudent.number = Student.number + 1# 定義打印學生信息的方法def show(self):print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))# 定義類方法，打印學生的數(shù)量@classmethoddef total(cls):print("Total: {0}".format(cls.number))

實例化，創(chuàng)建對象

student1 = Student(“John”, 100)
student2 = Student(“Lucy”, 99)

Student.total() # 打印 Total: 2

類的私有屬性(private attribute)和私有方法(private method)

類里面的私有屬性和私有方法以雙下劃線__開頭。私有屬性或方法不能在類的外部被使用或直接訪問。我們同樣看看學生類這個例子，把分數(shù)score變?yōu)樗接袑傩?#xff0c;看看會發(fā)生什么。

創(chuàng)建一個學生類

class Student:# 定義學生屬性，初始化方法# name和score屬于實例變量, 其中__score屬于私有變量def __init__(self, name, score):self.name = nameself.__score = score# 定義打印學生信息的方法def show(self):print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.__score))

實例化，創(chuàng)建對象

student1 = Student(“John”, 100)

student1.show() # 打印 Name: John, Score: 100
student1.__score # 打印出錯，該屬性不能從外部訪問。

如果你將score變成__score, 你將不能直接通過student1.__score獲取該學生的分數(shù)。show()可以正常顯示分數(shù)，是因為它是類里面的函數(shù)，可以訪問私有變量。

私有方法是同樣的道理。當我們把show()變成，__show()你將不能再通過student1.__show()打印出學生的名字和分數(shù)。值得注意的是私有方法必需含有self這個參數(shù)，且把它作為第一個參數(shù)。

在面向對象的編程中,通常情況下很少讓外部類直接訪問類內部的屬性和方法，而是向外部類提供一些按鈕,對其內部的成員進行訪問,以保證程序的安全性，這就是封裝。

@property的用法與神奇之處

在上述案例中用戶不能用student1.__score方式訪問學生分數(shù)，然而用戶也就知道了__score是個私有變量。我們有沒有一種方法讓用戶通過student1.score來訪問學生分數(shù)而繼續(xù)保持__score私有變量的屬性呢？這時我們就可以借助python的@property裝飾器了。我們可以先定義一個方法score(), 然后利用@property把這個函數(shù)偽裝成屬性。見下面例子:

創(chuàng)建一個學生類

class Student:# 定義學生屬性，初始化方法# name和score屬于實例變量, 其中score屬于私有變量def __init__(self, name, score):self.name = nameself.__score = score# 利用property裝飾器把函數(shù)偽裝成屬性@propertydef score(self):print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.__score))

實例化，創(chuàng)建對象

student1 = Student("John", 100)student1.score # 打印 Name: John. Score: 100

注意： 一旦給函數(shù)加上一個裝飾器@property,調用函數(shù)的時候不用加括號就可以直接調用函數(shù)了

類的繼承(Inheritance)

面向對象的編程帶來的最大好處之一就是代碼的重用，實現(xiàn)這種重用的方法之一是通過繼承(Inheritance)。你可以先定義一個基類(Base class)或父類(Parent class)，再按通過class 子類名（父類名)來創(chuàng)建子類(Child class)。這樣子類就可以從父類那里獲得其已有的屬性與方法，這種現(xiàn)象叫做類的繼承。

我們再看另一個例子，老師和學生同屬學校成員，都有姓名和年齡的屬性，然而老師有工資這個專有屬性，學生有分數(shù)這個專有屬性。這時我們就可以定義1一個學校成員父類，2個子類。

創(chuàng)建父類學校成員SchoolMember

class SchoolMember:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef tell(self):# 打印個人信息print('Name:"{}" Age:"{}"'.format(self.name, self.age), end=" ")

創(chuàng)建子類老師 Teacher

class Teacher(SchoolMember):def __init__(self, name, age, salary):SchoolMember.__init__(self, name, age) # 利用父類進行初始化self.salary = salary# 方法重寫def tell(self):SchoolMember.tell(self)print('Salary: {}'.format(self.salary))

創(chuàng)建子類學生Student

class Student(SchoolMember):def __init__(self, name, age, score):SchoolMember.__init__(self, name, age)self.score = scoredef tell(self):SchoolMember.tell(self)print('score: {}'.format(self.score))teacher1 = Teacher("John", 44, "$60000") student1 = Student("Mary", 12, 99)teacher1.tell() # 打印 Name:"John" Age:"44" Salary: $60000 student1.tell() # Name:"Mary" Age:"12" score: 99

上述代碼中，你注意到以下幾點了嗎？

在創(chuàng)建子類的過程中，你需要手動調用父類的構造函數(shù)__init__來完成子類的構造。
在子類中調用父類的方法時，需要加上父類的類名前綴，且需要帶上self參數(shù)變量。比如SchoolMember.tell(self), 這個可以通過使用super關鍵詞簡化代碼。
如果子類調用了某個方法(如tell())或屬性，Python會先在子類中找，如果找到了會直接調用。如果找不到才會去父類找。這為方法重寫帶來了便利。

實際Python編程過程中，一個子類可以繼承多個父類，原理是一樣的。第一步總是要手動調用__init__構造函數(shù)。

super()關鍵字調用父類方法

在子類當中可以通過使用super關鍵字來直接調用父類的中相應的方法，簡化代碼。在下面例子中，學生子類調用了父類的tell()方法。super().tell()等同于SchoolMember.tell(self)。當你使用Python super()關鍵字調用父類方法時時，注意去掉括號里self這個參數(shù)。

創(chuàng)建子類學生Student

class Student(SchoolMember):def __init__(self, name, age, score):SchoolMember.__init__(self, name, age)self.score = scoredef tell(self):super().tell() # 等同于 SchoolMember.tell(self)print('score: {}'.format(self.score)) 與50位技術專家面對面20年技術見證，附贈技術全景圖

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Python-面向对象的编程语言的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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