从java面向对象去分析python面向对象

本文的前提是对java的面向对象语法和概念有一个基本的了解，试图从这里去学习理解python的面向对象。

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一，用python去实现类

class Animal(object):
    
    kind = 2000
     
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        
    def run(self):
        print('Animal is running...')

上面的语法表示：

1. 创建Animal类 继承object类
2. __init__是初始化的方法，相当于java中的构造方法
3. 添加一个run方法

两点需要注意的地方：

1. java中的this改用self代替，并且每个方法都要用self做为第一个参数，但是调用方法的时候可以省略self参数
2. name是实例属性，kind是类属性

二，python可以动态的绑定属性和方法

animal = Animal('佩奇')
print(animal.name)

animal.age = 7
print(animal.age)

Output:
佩奇
7

虽然上面的Animal类的定义中，只指出了一个实例属性name，但是可以在创建对象对，直接添加一个age属性进去。这一点对于java这种静态语言是不可能的，如果学过js或者matlab估计会很容易理解吧。

甚至可以添加一个方法

def pao(self):
    print('Animal is pao...')
animal.pao = pao     #Animal.pao = pao

animal.pao(animal)    #animal.pao()

Output:
Animal is pao...

因为python的方法名可以理解成一个指向内存中方法的一个变量，所以原理上添加方法和添加属性是一样的。

如果这里调用的时候不想传参，需要把方法绑定到Animal类上 而不是对象上，如果就像绑定到对象上, 还不想传参，那么可以这样

from types import MethodType

def pao(self):
    print('Animal is pao...')
animal.pao = MethodType( pao, animal)

animal.pao()

Output:
Animal is pao...

三，访问权限控制

java中有访问修饰符，private,default,protected,public，每一个修饰符都有明确的可访问范围。

那么python如何进行这种控制？在属性名称前加上__即可，代码如下

class Animal(object):

    kind = 2000

    def __init__(self, name):
        self.__name = name

    def run(self):
        print('Animal is running...')


animal = Animal('佩奇')
print(animal.__name)

Output:
AttributeError: 'Animal' object has no attribute '__name'

可以看到，再直接访问animal.name就会报错，说Animal类中没有name这个属性

原理非常简单，只是python解释器把__name变成了_Animal__name(不同的编译器会变成不同的名字)，所以如果你一定要访问的话，没人拦得住你。

四，python多态和'鸭子类型'

多态的概念就不阐述了，先来看看代码

class Animal(object):
    def run(self):
        print('Animal is running...')

class Dog(Animal):
    def run(self):
        print('Dog is running')

def AnimalRun(animal):
    animal.run()

dog = Dog()

AnimalRun(dog)

Output:
Dog is running

乍一看，这段代码很正常，AnimalRun方法接收一个Animal类的实例，然后就可以调用这个实例的run方法了，也就是和java的多态一样，针对接口或者父类编程即可满足开闭原则。

但是，仔细看就会发现问题，AnimalRun方法的参数你是没办法在函数定义中限制类型的，因为python是动态语言，你传什么参数，它就是什么类型，那么只要这个类型有run方法，代码可以运行。也就是动态语言所谓的'鸭子类型'：一个事物，看起来像鸭子，走起来像鸭子，那它就是鸭子。

从这一点去理解动态语言和静态语言在多态上的差异比较好，那么如果想要限制animal只能是Animal类的实例呢？ 在代码中做限制即可

def AnimalRun(animal):
    if isinstance(animal, Animal):
        animal.run()

五，python获取对象的信息

这个事儿如果放在java里，就有一个比较高大上的名字，叫'反射'，当然反射还有其他的作用，比如动态创建对象。

python中用 hasattr(), getattr(), setattr() 三个来查询，获取，添加设置属性方法。

animal = Animal('佩奇')

print(hasattr(animal, 'name'))
print(hasattr(animal, 'run'))
print(getattr(animal, 'age', '没有age')) #没有age属性就返回 没有
setattr(animal, 'age', 7)
print(animal.age)


Output:
True
True
没有age
7

还可以用dir()来查询所有的属性方法

print(dir(animal))

Output:
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', ... , 'age', 'name', 'run']

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经过这番对比分析，相信对python面向对象的了解，甚至对动态语言和静态语言面向对象的基本区别应该比较清楚了