python基础系列：类
類相關概念：
- 類(Class):?用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象是類的實例。
- 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體之外。類變量通常不作為實例變量使用。
- 數據成員：類變量或者實例變量用于處理類及其實例對象的相關的數據。
- 方法重寫：如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求，可以對其進行改寫，這個過程叫方法的覆蓋（override），也稱為方法的重寫。
- 實例變量：定義在方法中的變量，只作用于當前實例的類。
- 繼承：即一個派生類（derived class）繼承基類（base class）的字段和方法。繼承也允許把一個派生類的對象作為一個基類對象對待。例如，有這樣一個設計：一個Dog類型的對象派生自Animal類，素以Dog也是一個Animal。
- 實例化：創建一個類的實例，類的具體對象。
- 方法：類中定義的函數。
- 對象：通過類定義的數據結構實例。對象包括兩個數據成員（類變量和實例變量）和方法
類和實例
面向對象最重要的概念就是類（Class）和實例（Instance），必須牢記類是抽象的模板，比如Student類，而實例是根據類創建出來的一個個具體的“對象”，每個對象都擁有相同的方法，但各自的數據可能不同。
仍以Student類為例，在Python中，定義類是通過class關鍵字：
class Student(object):passclass后面緊接著是類名，即Student，類名通常是大寫開頭的單詞，緊接著是(object)，表示該類是從哪個類繼承下來的，繼承的概念我們后面再講，通常，如果沒有合適的繼承類，就使用object類，這是所有類最終都會繼承的類。
定義好了Student類，就可以根據Student類創建出Student的實例，創建實例是通過類名+()實現的：
>>> bart = Student() >>> bart <__main__.Student object at 0x10a67a590> >>> Student <class '__main__.Student'>可以看到，變量bart指向的就是一個Student的實例，后面的0x10a67a590是內存地址，每個object的地址都不一樣，而Student本身則是一個類。
可以自由地給一個實例變量綁定屬性，比如，給實例bart綁定一個name屬性：
>>> bart.name = 'Bart Simpson' >>> bart.name 'Bart Simpson'由于類可以起到模板的作用，因此，可以在創建實例的時候，把一些我們認為必須綁定的屬性強制填寫進去。通過定義一個特殊的__init__方法，在創建實例的時候，就把name，score等屬性綁上去：
class Student(object):def __init__(self, name, score): self.name = name self.score = score注意到__init__方法的第一個參數永遠是self，表示創建的實例本身，因此，在__init__方法內部，就可以把各種屬性綁定到self，因為self就指向創建的實例本身。
有了__init__方法，在創建實例的時候，就不能傳入空的參數了，必須傳入與__init__方法匹配的參數，但self不需要傳，Python解釋器自己會把實例變量傳進去：
>>> bart = Student('Bart Simpson', 59) >>> bart.name 'Bart Simpson' >>> bart.score 59和普通的函數相比，在類中定義的函數只有一點不同，就是第一個參數永遠是實例變量self，并且，調用時，不用傳遞該參數。除此之外，類的方法和普通函數沒有什么區別，所以，你仍然可以用默認參數、可變參數、關鍵字參數和命名關鍵字參數。
數據封裝
面向對象編程的一個重要特點就是數據封裝。在上面的Student類中，每個實例就擁有各自的name和score這些數據。我們可以通過函數來訪問這些數據，比如打印一個學生的成績：
>>> def print_score(std): ... print('%s: %s' % (std.name, std.score)) ... >>> print_score(bart) Bart Simpson: 59但是，既然Student實例本身就擁有這些數據，要訪問這些數據，就沒有必要從外面的函數去訪問，可以直接在Student類的內部定義訪問數據的函數，這樣，就把“數據”給封裝起來了。這些封裝數據的函數是和Student類本身是關聯起來的，我們稱之為類的方法：
class Student(object):def __init__(self, name, score): self.name = name self.score = score def print_score(self): print('%s: %s' % (self.name, self.score))要定義一個方法，除了第一個參數是self外，其他和普通函數一樣。要調用一個方法，只需要在實例變量上直接調用，除了self不用傳遞，其他參數正常傳入：
>>> bart.print_score() Bart Simpson: 59這樣一來，我們從外部看Student類，就只需要知道，創建實例需要給出name和score，而如何打印，都是在Student類的內部定義的，這些數據和邏輯被“封裝”起來了，調用很容易，但卻不用知道內部實現的細節。
封裝的另一個好處是可以給Student類增加新的方法，比如get_grade：
class Student(object):...def get_grade(self): if self.score >= 90: return 'A' elif self.score >= 60: return 'B' else: return 'C'同樣的，get_grade方法可以直接在實例變量上調用，不需要知道內部實現細節：
# -*- coding: utf-8 -*-class Student(object):
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score
def get_grade(self):
if self.score >= 90:
return 'A'
elif self.score >= 60:
return 'B'
else:
return 'C'
小結
類是創建實例的模板，而實例則是一個一個具體的對象，各個實例擁有的數據都互相獨立，互不影響；
方法就是與實例綁定的函數，和普通函數不同，方法可以直接訪問實例的數據；
通過在實例上調用方法，我們就直接操作了對象內部的數據，但無需知道方法內部的實現細節。
和靜態語言不同，Python允許對實例變量綁定任何數據，也就是說，對于兩個實例變量，雖然它們都是同一個類的不同實例，但擁有的變量名稱都可能不同：
>>> bart = Student('Bart Simpson', 59) >>> lisa = Student('Lisa Simpson', 87) >>> bart.age = 8 >>> bart.age 8 >>> lisa.age Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'訪問限制
在Class內部，可以有屬性和方法，而外部代碼可以通過直接調用實例變量的方法來操作數據，這樣，就隱藏了內部的復雜邏輯。
但是，從前面Student類的定義來看，外部代碼還是可以自由地修改一個實例的name、score屬性：
>>> bart = Student('Bart Simpson', 59) >>> bart.score 59 >>> bart.score = 99 >>> bart.score 99如果要讓內部屬性不被外部訪問，可以把屬性的名稱前加上兩個下劃線__，在Python中，實例的變量名如果以__開頭，就變成了一個私有變量（private），只有內部可以訪問，外部不能訪問，所以，我們把Student類改一改：
class Student(object):def __init__(self, name, score): self.__name = name self.__score = score def print_score(self): print('%s: %s' % (self.__name, self.__score))改完后，對于外部代碼來說，沒什么變動，但是已經無法從外部訪問實例變量.__name和實例變量.__score了：
>>> bart = Student('Bart Simpson', 59) >>> bart.__name Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute '__name'這樣就確保了外部代碼不能隨意修改對象內部的狀態，這樣通過訪問限制的保護，代碼更加健壯。
但是如果外部代碼要獲取name和score怎么辦？可以給Student類增加get_name和get_score這樣的方法：
class Student(object):...def get_name(self): return self.__name def get_score(self): return self.__score如果又要允許外部代碼修改score怎么辦？可以再給Student類增加set_score方法：
class Student(object):...def set_score(self, score): self.__score = score你也許會問，原先那種直接通過bart.score = 99也可以修改啊，為什么要定義一個方法大費周折？因為在方法中，可以對參數做檢查，避免傳入無效的參數：
class Student(object):...def set_score(self, score): if 0 <= score <= 100: self.__score = score else: raise ValueError('bad score')需要注意的是，在Python中，變量名類似__xxx__的，也就是以雙下劃線開頭，并且以雙下劃線結尾的，是特殊變量，特殊變量是可以直接訪問的，不是private變量，所以，不能用__name__、__score__這樣的變量名。
有些時候，你會看到以一個下劃線開頭的實例變量名，比如_name，這樣的實例變量外部是可以訪問的，但是，按照約定俗成的規定，當你看到這樣的變量時，意思就是，“雖然我可以被訪問，但是，請把我視為私有變量，不要隨意訪問”。
雙下劃線開頭的實例變量是不是一定不能從外部訪問呢？其實也不是。不能直接訪問__name是因為Python解釋器對外把__name變量改成了_Student__name，所以，仍然可以通過_Student__name來訪問__name變量：
>>> bart._Student__name 'Bart Simpson'但是強烈建議你不要這么干，因為不同版本的Python解釋器可能會把__name改成不同的變量名。
總的來說就是，Python本身沒有任何機制阻止你干壞事，一切全靠自覺。
最后注意下面的這種錯誤寫法：
>>> bart = Student('Bart Simpson', 59) >>> bart.get_name() 'Bart Simpson' >>> bart.__name = 'New Name' # 設置__name變量！ >>> bart.__name 'New Name'表面上看，外部代碼“成功”地設置了__name變量，但實際上這個__name變量和class內部的__name變量不是一個變量！內部的__name變量已經被Python解釋器自動改成了_Student__name，而外部代碼給bart新增了一個__name變量。不信試試：
>>> bart.get_name() # get_name()內部返回self.__name 'Bart Simpson'練習
請把下面的Student對象的gender字段對外隱藏起來，用get_gender()和set_gender()代替，并檢查參數有效性：
# -*- coding: utf-8 -*-class Student(object):
def __init__(self, name, gender):
self.name = name
self.gender = gender
# 測試: bart = Student('Bart', 'male') if bart.get_gender() != 'male':print('測試失敗!') else:bart.set_gender('female')if bart.get_gender() != 'female':print('測試失敗!')else:print('測試成功!')
繼承和多態
在OOP程序設計中，當我們定義一個class的時候，可以從某個現有的class繼承，新的class稱為子類（Subclass），而被繼承的class稱為基類、父類或超類（Base class、Super class）。
比如，我們已經編寫了一個名為Animal的class，有一個run()方法可以直接打印：
class Animal(object):def run(self): print('Animal is running...')當我們需要編寫Dog和Cat類時，就可以直接從Animal類繼承：
class Dog(Animal):pass class Cat(Animal): pass對于Dog來說，Animal就是它的父類，對于Animal來說，Dog就是它的子類。Cat和Dog類似。
繼承有什么好處？最大的好處是子類獲得了父類的全部功能。由于Animial實現了run()方法，因此，Dog和Cat作為它的子類，什么事也沒干，就自動擁有了run()方法：
dog = Dog() dog.run()cat = Cat() cat.run()運行結果如下：
Animal is running... Animal is running...當然，也可以對子類增加一些方法，比如Dog類：
class Dog(Animal):def run(self): print('Dog is running...') def eat(self): print('Eating meat...')繼承的第二個好處需要我們對代碼做一點改進。你看到了，無論是Dog還是Cat，它們run()的時候，顯示的都是Animal is running...，符合邏輯的做法是分別顯示Dog is running...和Cat is running...，因此，對Dog和Cat類改進如下：
class Dog(Animal):def run(self): print('Dog is running...') class Cat(Animal): def run(self): print('Cat is running...')再次運行，結果如下：
Dog is running... Cat is running...當子類和父類都存在相同的run()方法時，我們說，子類的run()覆蓋了父類的run()，在代碼運行的時候，總是會調用子類的run()。這樣，我們就獲得了繼承的另一個好處：多態。
要理解什么是多態，我們首先要對數據類型再作一點說明。當我們定義一個class的時候，我們實際上就定義了一種數據類型。我們定義的數據類型和Python自帶的數據類型，比如str、list、dict沒什么兩樣：
a = list() # a是list類型 b = Animal() # b是Animal類型 c = Dog() # c是Dog類型判斷一個變量是否是某個類型可以用isinstance()判斷：
>>> isinstance(a, list) True >>> isinstance(b, Animal) True >>> isinstance(c, Dog) True看來a、b、c確實對應著list、Animal、Dog這3種類型。
但是等等，試試：
>>> isinstance(c, Animal) True看來c不僅僅是Dog，c還是Animal！
不過仔細想想，這是有道理的，因為Dog是從Animal繼承下來的，當我們創建了一個Dog的實例c時，我們認為c的數據類型是Dog沒錯，但c同時也是Animal也沒錯，Dog本來就是Animal的一種！
所以，在繼承關系中，如果一個實例的數據類型是某個子類，那它的數據類型也可以被看做是父類。但是，反過來就不行：
>>> b = Animal() >>> isinstance(b, Dog) FalseDog可以看成Animal，但Animal不可以看成Dog。
要理解多態的好處，我們還需要再編寫一個函數，這個函數接受一個Animal類型的變量：
def run_twice(animal):animal.run()animal.run()當我們傳入Animal的實例時，run_twice()就打印出：
>>> run_twice(Animal()) Animal is running... Animal is running...當我們傳入Dog的實例時，run_twice()就打印出：
>>> run_twice(Dog()) Dog is running... Dog is running...當我們傳入Cat的實例時，run_twice()就打印出：
>>> run_twice(Cat()) Cat is running... Cat is running...看上去沒啥意思，但是仔細想想，現在，如果我們再定義一個Tortoise類型，也從Animal派生：
class Tortoise(Animal):def run(self): print('Tortoise is running slowly...')當我們調用run_twice()時，傳入Tortoise的實例：
>>> run_twice(Tortoise()) Tortoise is running slowly... Tortoise is running slowly...你會發現，新增一個Animal的子類，不必對run_twice()做任何修改，實際上，任何依賴Animal作為參數的函數或者方法都可以不加修改地正常運行，原因就在于多態。
多態的好處就是，當我們需要傳入Dog、Cat、Tortoise……時，我們只需要接收Animal類型就可以了，因為Dog、Cat、Tortoise……都是Animal類型，然后，按照Animal類型進行操作即可。由于Animal類型有run()方法，因此，傳入的任意類型，只要是Animal類或者子類，就會自動調用實際類型的run()方法，這就是多態的意思：
對于一個變量，我們只需要知道它是Animal類型，無需確切地知道它的子類型，就可以放心地調用run()方法，而具體調用的run()方法是作用在Animal、Dog、Cat還是Tortoise對象上，由運行時該對象的確切類型決定，這就是多態真正的威力：調用方只管調用，不管細節，而當我們新增一種Animal的子類時，只要確保run()方法編寫正確，不用管原來的代碼是如何調用的。這就是著名的“開閉”原則：
對擴展開放：允許新增Animal子類；
對修改封閉：不需要修改依賴Animal類型的run_twice()等函數。
繼承還可以一級一級地繼承下來，就好比從爺爺到爸爸、再到兒子這樣的關系。而任何類，最終都可以追溯到根類object，這些繼承關系看上去就像一顆倒著的樹。比如如下的繼承樹：
┌───────────────┐│ object │└───────────────┘│┌────────────┴────────────┐│ │▼ ▼┌─────────────┐ ┌─────────────┐│ Animal │ │ Plant │└─────────────┘ └─────────────┘│ │┌─────┴──────┐ ┌─────┴──────┐│ │ │ │▼ ▼ ▼ ▼ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ Dog │ │ Cat │ │ Tree │ │ Flower │ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘靜態語言 vs 動態語言
對于靜態語言（例如Java）來說，如果需要傳入Animal類型，則傳入的對象必須是Animal類型或者它的子類，否則，將無法調用run()方法。
對于Python這樣的動態語言來說，則不一定需要傳入Animal類型。我們只需要保證傳入的對象有一個run()方法就可以了：
class Timer(object):def run(self): print('Start...')這就是動態語言的“鴨子類型”，它并不要求嚴格的繼承體系，一個對象只要“看起來像鴨子，走起路來像鴨子”，那它就可以被看做是鴨子。
Python的“file-like object“就是一種鴨子類型。對真正的文件對象，它有一個read()方法，返回其內容。但是，許多對象，只要有read()方法，都被視為“file-like object“。許多函數接收的參數就是“file-like object“，你不一定要傳入真正的文件對象，完全可以傳入任何實現了read()方法的對象。
小結
繼承可以把父類的所有功能都直接拿過來，這樣就不必重零做起，子類只需要新增自己特有的方法，也可以把父類不適合的方法覆蓋重寫。
動態語言的鴨子類型特點決定了繼承不像靜態語言那樣是必須的。
獲取對象信息
當我們拿到一個對象的引用時，如何知道這個對象是什么類型、有哪些方法呢？
使用type()
首先，我們來判斷對象類型，使用type()函數：
基本類型都可以用type()判斷：
>>> type(123) <class 'int'> >>> type('str') <class 'str'> >>> type(None) <type(None) 'NoneType'>如果一個變量指向函數或者類，也可以用type()判斷：
>>> type(abs) <class 'builtin_function_or_method'> >>> type(a) <class '__main__.Animal'>但是type()函數返回的是什么類型呢？它返回對應的Class類型。如果我們要在if語句中判斷，就需要比較兩個變量的type類型是否相同：
>>> type(123)==type(456) True >>> type(123)==int True >>> type('abc')==type('123') True >>> type('abc')==str True >>> type('abc')==type(123) False判斷基本數據類型可以直接寫int，str等，但如果要判斷一個對象是否是函數怎么辦？可以使用types模塊中定義的常量：
>>> import types >>> def fn(): ... pass ... >>> type(fn)==types.FunctionType True >>> type(abs)==types.BuiltinFunctionType True >>> type(lambda x: x)==types.LambdaType True >>> type((x for x in range(10)))==types.GeneratorType True使用isinstance()
對于class的繼承關系來說，使用type()就很不方便。我們要判斷class的類型，可以使用isinstance()函數。
我們回顧上次的例子，如果繼承關系是：
object -> Animal -> Dog -> Husky那么，isinstance()就可以告訴我們，一個對象是否是某種類型。先創建3種類型的對象：
>>> a = Animal() >>> d = Dog() >>> h = Husky()然后，判斷：
>>> isinstance(h, Husky) True沒有問題，因為h變量指向的就是Husky對象。
再判斷：
>>> isinstance(h, Dog) Trueh雖然自身是Husky類型，但由于Husky是從Dog繼承下來的，所以，h也還是Dog類型。換句話說，isinstance()判斷的是一個對象是否是該類型本身，或者位于該類型的父繼承鏈上。
因此，我們可以確信，h還是Animal類型：
>>> isinstance(h, Animal) True同理，實際類型是Dog的d也是Animal類型：
>>> isinstance(d, Dog) and isinstance(d, Animal) True但是，d不是Husky類型：
>>> isinstance(d, Husky) False能用type()判斷的基本類型也可以用isinstance()判斷：
>>> isinstance('a', str) True >>> isinstance(123, int) True >>> isinstance(b'a', bytes) True并且還可以判斷一個變量是否是某些類型中的一種，比如下面的代碼就可以判斷是否是list或者tuple：
>>> isinstance([1, 2, 3], (list, tuple)) True >>> isinstance((1, 2, 3), (list, tuple)) True使用dir()
如果要獲得一個對象的所有屬性和方法，可以使用dir()函數，它返回一個包含字符串的list，比如，獲得一個str對象的所有屬性和方法：
>>> dir('ABC') ['__add__', '__class__',..., '__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold',..., 'zfill']類似__xxx__的屬性和方法在Python中都是有特殊用途的，比如__len__方法返回長度。在Python中，如果你調用len()函數試圖獲取一個對象的長度，實際上，在len()函數內部，它自動去調用該對象的__len__()方法，所以，下面的代碼是等價的：
>>> len('ABC') 3 >>> 'ABC'.__len__() 3我們自己寫的類，如果也想用len(myObj)的話，就自己寫一個__len__()方法：
>>> class MyDog(object): ... def __len__(self): ... return 100 ... >>> dog = MyDog() >>> len(dog) 100剩下的都是普通屬性或方法，比如lower()返回小寫的字符串：
>>> 'ABC'.lower() 'abc'僅僅把屬性和方法列出來是不夠的，配合getattr()、setattr()以及hasattr()，我們可以直接操作一個對象的狀態：
>>> class MyObject(object): ... def __init__(self): ... self.x = 9 ... def power(self): ... return self.x * self.x ... >>> obj = MyObject()緊接著，可以測試該對象的屬性：
>>> hasattr(obj, 'x') # 有屬性'x'嗎？ True >>> obj.x 9 >>> hasattr(obj, 'y') # 有屬性'y'嗎？ False >>> setattr(obj, 'y', 19) # 設置一個屬性'y' >>> hasattr(obj, 'y') # 有屬性'y'嗎？ True >>> getattr(obj, 'y') # 獲取屬性'y' 19 >>> obj.y # 獲取屬性'y' 19如果試圖獲取不存在的屬性，會拋出AttributeError的錯誤：
>>> getattr(obj, 'z') # 獲取屬性'z' Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'MyObject' object has no attribute 'z'可以傳入一個default參數，如果屬性不存在，就返回默認值：
>>> getattr(obj, 'z', 404) # 獲取屬性'z'，如果不存在，返回默認值404 404也可以獲得對象的方法：
>>> hasattr(obj, 'power') # 有屬性'power'嗎？ True >>> getattr(obj, 'power') # 獲取屬性'power' <bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>> >>> fn = getattr(obj, 'power') # 獲取屬性'power'并賦值到變量fn >>> fn # fn指向obj.power <bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>> >>> fn() # 調用fn()與調用obj.power()是一樣的 81小結
通過內置的一系列函數，我們可以對任意一個Python對象進行剖析，拿到其內部的數據。要注意的是，只有在不知道對象信息的時候，我們才會去獲取對象信息。如果可以直接寫：
sum = obj.x + obj.y就不要寫：
sum = getattr(obj, 'x') + getattr(obj, 'y')一個正確的用法的例子如下：
def readImage(fp):if hasattr(fp, 'read'): return readData(fp) return None假設我們希望從文件流fp中讀取圖像，我們首先要判斷該fp對象是否存在read方法，如果存在，則該對象是一個流，如果不存在，則無法讀取。hasattr()就派上了用場。
請注意，在Python這類動態語言中，根據鴨子類型，有read()方法，不代表該fp對象就是一個文件流，它也可能是網絡流，也可能是內存中的一個字節流，但只要read()方法返回的是有效的圖像數據，就不影響讀取圖像的功能。
實例屬性和類屬性
閱讀: 186256由于Python是動態語言，根據類創建的實例可以任意綁定屬性。
給實例綁定屬性的方法是通過實例變量，或者通過self變量：
class Student(object):def __init__(self, name): self.name = name s = Student('Bob') s.score = 90但是，如果Student類本身需要綁定一個屬性呢？可以直接在class中定義屬性，這種屬性是類屬性，歸Student類所有：
class Student(object):name = 'Student'當我們定義了一個類屬性后，這個屬性雖然歸類所有，但類的所有實例都可以訪問到。來測試一下：
>>> class Student(object): ... name = 'Student' ... >>> s = Student() # 創建實例s >>> print(s.name) # 打印name屬性，因為實例并沒有name屬性，所以會繼續查找class的name屬性 Student >>> print(Student.name) # 打印類的name屬性 Student >>> s.name = 'Michael' # 給實例綁定name屬性 >>> print(s.name) # 由于實例屬性優先級比類屬性高，因此，它會屏蔽掉類的name屬性 Michael >>> print(Student.name) # 但是類屬性并未消失，用Student.name仍然可以訪問 Student >>> del s.name # 如果刪除實例的name屬性 >>> print(s.name) # 再次調用s.name，由于實例的name屬性沒有找到，類的name屬性就顯示出來了 Student從上面的例子可以看出，在編寫程序的時候，千萬不要對實例屬性和類屬性使用相同的名字，因為相同名稱的實例屬性將屏蔽掉類屬性，但是當你刪除實例屬性后，再使用相同的名稱，訪問到的將是類屬性。
練習
為了統計學生人數，可以給Student類增加一個類屬性，每創建一個實例，該屬性自動增加：
# -*- coding: utf-8 -*-class Student(object):
count = 0
def __init__(self, name):
self.name = name
# 測試: if Student.count != 0:print('測試失敗!') else:bart = Student('Bart')if Student.count != 1:print('測試失敗!')else:lisa = Student('Bart')if Student.count != 2:print('測試失敗!')else:print('Students:', Student.count)print('測試通過!')
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面向對象三大特性
面向對象的三大特性是指：封裝、繼承和多態。
一、封裝
封裝，顧名思義就是將內容封裝到某個地方，以后再去調用被封裝在某處的內容。
所以，在使用面向對象的封裝特性時，需要：
- 將內容封裝到某處
- 從某處調用被封裝的內容
?
?self 是一個形式參數，當執行 obj1 = Foo('wupeiqi', 18 ) 時，self 等于 obj1
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??當執行 obj2 = Foo('alex', 78 ) 時，self 等于 obj2
所以，內容其實被封裝到了對象 obj1 和 obj2 中，每個對象中都有 name 和 age 屬性，在內存里類似于下圖來保存。
第二步：從某處調用被封裝的內容
第二步：從某處調用被封裝的內容
調用被封裝的內容時，有兩種情況：
- 通過對象直接調用
- 通過self間接調用
1、通過對象直接調用被封裝的內容
上圖展示了對象 obj1 和 obj2 在內存中保存的方式，根據保存格式可以如此調用被封裝的內容：對象.屬性名
2、通過self間接調用被封裝的內容
執行類中的方法時，需要通過self間接調用被封裝的內容
class Foo:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef detail(self):print(self.name)print(self.age)obj1 = Foo('chengd', 18) obj1.detail() # Python默認會將obj1傳給self參數，即：obj1.detail(obj1)，所以，此時方法內部的 self ＝ obj1，即：self.name 是 chengd ；self.age 是 18obj2 = Foo('python', 99) obj2.detail() # Python默認會將obj2傳給self參數，即：obj1.detail(obj2)，所以，此時方法內部的 self ＝ obj2，即：self.name 是 python ； self.age 是 99x 執行結果：?
?
綜上所述，對于面向對象的封裝來說，其實就是使用構造方法將內容封裝到 對象 中，然后通過對象直接或者self間接獲取被封裝的內容。
| 練習二：游戲人生程序 1、創建三個游戲人物，分別是：
2、游戲場景，分別：
|
?
?
?
?
?
?
?
?
?
# -*- coding:utf-8 -*-
# ##################### 定義實現功能的類 #####################
class Person:
def __init__(self, na, gen, age, fig):
self.name = na
self.gender = gen
self.age = age
self.fight =fig
def grassland(self):
"""注釋：草叢戰斗，消耗200戰斗力"""
self.fight = self.fight - 200
def practice(self):
"""注釋：自我修煉，增長100戰斗力"""
self.fight = self.fight + 200
def incest(self):
"""注釋：多人游戲，消耗500戰斗力"""
self.fight = self.fight - 500
def detail(self):
"""注釋：當前對象的詳細情況"""
temp = "姓名:%s ; 性別:%s ; 年齡:%s ; 戰斗力:%s" % (self.name, self.gender, self.age, self.fight)
print temp
# ##################### 開始游戲 #####################
cang = Person('蒼井井', '女', 18, 1000) # 創建蒼井井角色
dong = Person('東尼木木', '男', 20, 1800) # 創建東尼木木角色
bo = Person('波多多', '女', 19, 2500) # 創建波多多角色
cang.incest() #蒼井空參加一次多人游戲
dong.practice()#東尼木木自我修煉了一次
bo.grassland() #波多多參加一次草叢戰斗
#輸出當前所有人的詳細情況
cang.detail()
dong.detail()
bo.detail()
cang.incest() #蒼井空又參加一次多人游戲
dong.incest() #東尼木木也參加了一個多人游戲
bo.practice() #波多多自我修煉了一次
#輸出當前所有人的詳細情況
cang.detail()
dong.detail()
bo.detail()
游戲人生
二、繼承
繼承，面向對象中的繼承和現實生活中的繼承相同，即：子可以繼承父的內容。
例如：
貓可以：喵喵叫、吃、喝、拉、撒
狗可以：汪汪叫、吃、喝、拉、撒
如果我們要分別為貓和狗創建一個類，那么就需要為 貓 和 狗 實現他們所有的功能，如下所示：
class 貓：
def 喵喵叫(self):
print '喵喵叫'
def 吃(self):
# do something
def 喝(self):
# do something
def 拉(self):
# do something
def 撒(self):
# do something
class 狗：
def 汪汪叫(self):
print '喵喵叫'
def 吃(self):
# do something
def 喝(self):
# do something
def 拉(self):
# do something
def 撒(self):
# do something
偽代碼
class 貓：def 喵喵叫(self):print '喵喵叫'def 吃(self):# do somethingdef 喝(self):# do somethingdef 拉(self):# do somethingdef 撒(self):# do somethingclass 狗：def 汪汪叫(self):print '喵喵叫'def 吃(self):# do somethingdef 喝(self):# do somethingdef 拉(self):# do somethingdef 撒(self):# do something偽代碼
上述代碼不難看出，吃、喝、拉、撒是貓和狗都具有的功能，而我們卻分別的貓和狗的類中編寫了兩次。如果使用 繼承 的思想，如下實現：
動物：吃、喝、拉、撒
? 貓：喵喵叫（貓繼承動物的功能）
? 狗：汪汪叫（狗繼承動物的功能）
class 動物:
def 吃(self):
# do something
def 喝(self):
# do something
def 拉(self):
# do something
def 撒(self):
# do something
# 在類后面括號中寫入另外一個類名，表示當前類繼承另外一個類
class 貓(動物)：
def 喵喵叫(self):
print '喵喵叫'
# 在類后面括號中寫入另外一個類名，表示當前類繼承另外一個類
class 狗(動物)：
def 汪汪叫(self):
print '喵喵叫'
偽代碼
?
?
?
class Animal:
def eat(self):
print "%s 吃 " %self.name
def drink(self):
print "%s 喝 " %self.name
def shit(self):
print "%s 拉 " %self.name
def pee(self):
print "%s 撒 " %self.name
class Cat(Animal):
def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed ＝ '貓'
def cry(self):
print '喵喵叫'
class Dog(Animal):
def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed ＝ '狗'
def cry(self):
print '汪汪叫'
# ######### 執行 #########
c1 = Cat('小白家的小黑貓')
c1.eat()
c2 = Cat('小黑的小白貓')
c2.drink()
d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')
d1.eat()
代碼實例
代碼實例
所以，對于面向對象的繼承來說，其實就是將多個類共有的方法提取到父類中，子類僅需繼承父類而不必一一實現每個方法。
注：除了子類和父類的稱謂，你可能看到過 派生類 和 基類 ，他們與子類和父類只是叫法不同而已。
?
學習了繼承的寫法之后，我們用代碼來是上述阿貓阿狗的功能：
class Animal:
def eat(self):
print "%s 吃 " %self.name
def drink(self):
print "%s 喝 " %self.name
def shit(self):
print "%s 拉 " %self.name
def pee(self):
print "%s 撒 " %self.name
class Cat(Animal):
def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed ＝ '貓'
def cry(self):
print '喵喵叫'
class Dog(Animal):
def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed ＝ '狗'
def cry(self):
print '汪汪叫'
# ######### 執行 #########
c1 = Cat('小白家的小黑貓')
c1.eat()
c2 = Cat('小黑的小白貓')
c2.drink()
d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')
d1.eat()
代碼實例
代碼實例
那么問題又來了，多繼承呢？
- 是否可以繼承多個類
- 如果繼承的多個類每個類中都定了相同的函數，那么那一個會被使用呢？
1、Python的類可以繼承多個類，Java和C#中則只能繼承一個類
2、Python的類如果繼承了多個類，那么其尋找方法的方式有兩種，分別是：深度優先和廣度優先
下圖中B、C類繼承D類，A類繼承B、C類。
?
- 當類是經典類時，多繼承情況下，會按照深度優先方式查找
- 當類是新式類時，多繼承情況下，會按照廣度優先方式查找
經典類和新式類，從字面上可以看出一個老一個新，新的必然包含了跟多的功能，也是之后推薦的寫法，從寫法上區分的話，如果?當前類或者父類繼承了object類，那么該類便是新式類，否則便是經典類。
?
class D:
def bar(self):
print 'D.bar'
class C(D):
def bar(self):
print 'C.bar'
class B(D):
def bar(self):
print 'B.bar'
class A(B, C):
def bar(self):
print 'A.bar'
a = A()
# 執行bar方法時
# 首先去A類中查找，如果A類中沒有，則繼續去B類中找，如果B類中么有，則繼續去D類中找，如果D類中么有，則繼續去C類中找，如果還是未找到，則報錯
# 所以，查找順序：A --> B --> D --> C
# 在上述查找bar方法的過程中，一旦找到，則尋找過程立即中斷，便不會再繼續找了
a.bar()
經典類多繼承
經典類多繼承
class D:def bar(self):print 'D.bar'class C(D):def bar(self):print 'C.bar'class B(D):def bar(self):print 'B.bar'class A(B, C):def bar(self):print 'A.bar'a = A() # 執行bar方法時 # 首先去A類中查找，如果A類中沒有，則繼續去B類中找，如果B類中么有，則繼續去D類中找，如果D類中么有，則繼續去C類中找，如果還是未找到，則報錯 # 所以，查找順序：A --> B --> D --> C # 在上述查找bar方法的過程中，一旦找到，則尋找過程立即中斷，便不會再繼續找了 a.bar()經典類多繼承
class D(object):
def bar(self):
print 'D.bar'
class C(D):
def bar(self):
print 'C.bar'
class B(D):
def bar(self):
print 'B.bar'
class A(B, C):
def bar(self):
print 'A.bar'
a = A()
# 執行bar方法時
# 首先去A類中查找，如果A類中沒有，則繼續去B類中找，如果B類中么有，則繼續去C類中找，如果C類中么有，則繼續去D類中找，如果還是未找到，則報錯
# 所以，查找順序：A --> B --> C --> D
# 在上述查找bar方法的過程中，一旦找到，則尋找過程立即中斷，便不會再繼續找了
a.bar()
新式類多繼承
新式類多繼承
class D(object):def bar(self):print 'D.bar'class C(D):def bar(self):print 'C.bar'class B(D):def bar(self):print 'B.bar'class A(B, C):def bar(self):print 'A.bar'a = A() # 執行bar方法時 # 首先去A類中查找，如果A類中沒有，則繼續去B類中找，如果B類中么有，則繼續去C類中找，如果C類中么有，則繼續去D類中找，如果還是未找到，則報錯 # 所以，查找順序：A --> B --> C --> D # 在上述查找bar方法的過程中，一旦找到，則尋找過程立即中斷，便不會再繼續找了 a.bar()新式類多繼承
經典類：首先去A類中查找，如果A類中沒有，則繼續去B類中找，如果B類中么有，則繼續去D類中找，如果D類中么有，則繼續去C類中找，如果還是未找到，則報錯
新式類：首先去A類中查找，如果A類中沒有，則繼續去B類中找，如果B類中么有，則繼續去C類中找，如果C類中么有，則繼續去D類中找，如果還是未找到，則報錯
注意：在上述查找過程中，一旦找到，則尋找過程立即中斷，便不會再繼續找了
三、多態?
?Pyhon不支持Java和C#這一類強類型語言中多態的寫法，但是原生多態，其Python崇尚“鴨子類型”。
class F1:
pass
class S1(F1):
def show(self):
print 'S1.show'
class S2(F1):
def show(self):
print 'S2.show'
# 由于在Java或C#中定義函數參數時，必須指定參數的類型
# 為了讓Func函數既可以執行S1對象的show方法，又可以執行S2對象的show方法，所以，定義了一個S1和S2類的父類
# 而實際傳入的參數是：S1對象和S2對象
def Func(F1 obj):
"""Func函數需要接收一個F1類型或者F1子類的類型"""
print obj.show()
s1_obj = S1()
Func(s1_obj) # 在Func函數中傳入S1類的對象 s1_obj，執行 S1 的show方法，結果：S1.show
s2_obj = S2()
Func(s2_obj) # 在Func函數中傳入Ss類的對象 ss_obj，執行 Ss 的show方法，結果：S2.show
Python偽代碼實現Java或C#的多態
Python偽代碼實現Java或C#的多態
class F1:passclass S1(F1):def show(self):print 'S1.show'class S2(F1):def show(self):print 'S2.show'# 由于在Java或C#中定義函數參數時，必須指定參數的類型 # 為了讓Func函數既可以執行S1對象的show方法，又可以執行S2對象的show方法，所以，定義了一個S1和S2類的父類 # 而實際傳入的參數是：S1對象和S2對象def Func(F1 obj):"""Func函數需要接收一個F1類型或者F1子類的類型"""print obj.show()s1_obj = S1() Func(s1_obj) # 在Func函數中傳入S1類的對象 s1_obj，執行 S1 的show方法，結果：S1.shows2_obj = S2() Func(s2_obj) # 在Func函數中傳入Ss類的對象 ss_obj，執行 Ss 的show方法，結果：S2.showPython偽代碼實現Java或C#的多態
class F1:
pass
class S1(F1):
def show(self):
print 'S1.show'
class S2(F1):
def show(self):
print 'S2.show'
def Func(obj):
print obj.show()
s1_obj = S1()
Func(s1_obj)
s2_obj = S2()
Func(s2_obj)
Python “鴨子類型”
Python “鴨子類型”
class F1:passclass S1(F1):def show(self):print 'S1.show'class S2(F1):def show(self):print 'S2.show'def Func(obj):print obj.show()s1_obj = S1() Func(s1_obj) s2_obj = S2() Func(s2_obj) Python “鴨子類型” ?
轉載于:https://www.cnblogs.com/lisonglin/p/10270787.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的python基础系列：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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