阿里云Python训练营(day8)

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简介

对象是类的实例。换句话说，类主要定义对象的结构，然后我们以类为模板创建对象。类不但包含方法定义，而且还包含所有实例共享的数据。

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一、类与对象

1. 属性和方法组成对象

对象 = 属性 + 方法

• 封装：信息隐蔽技术

我们可以使用关键字 class 定义 Python 类，关键字后面紧跟类的名称、分号和类的实现。

演示代码如下：

class Turtle:  # Python中的类名约定以大写字母开头
    """关于类的一个简单例子"""
    # 属性
    color = 'green'
    weight = 10
    legs = 4
    shell = True
    mouth = '大嘴'
    
    def rabbit(self):
        print('rabbit')
    def bite(self):
        print('咬死你')

zmt=Turtle() #创建类的对象
zmt.rabbit()  #调用类里的方法
#rabbit

• 继承：子类自动共享父类之间数据和方法的机制

演示代码如下：

class MyList(list):
    pass  #pass 是空语句，是为了保持程序结构的完整性。

lst = MyList([1, 5, 2, 7, 8])
lst.append(9)
lst.sort()
print(lst)
# [1, 2, 5, 7, 8, 9]

• 多态：不同对象对同一方法响应不同的行动

演示代码如下：

class Animal:
    def run(self):
        raise AttributeError('子类必须实现这个方法')

class Pig(Animal):
    def run(self):
        print('pig is walking')

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

def func(animal):
    animal.run()

func(run())
# pig is walking

2. self是什么？

Python 的 self 相当于 C++ 的 this 指针。

演示代码如下：

class Test:
    def prt(self):
        print(self)
        print(self.__class__)

t = Test()
t.prt()
# <__main__.Test object at 0x000000BC5A351208>
# <class '__main__.Test'>

类的方法与普通的函数只有一个特别的区别 —— 它们必须有一个额外的第一个参数名称（对应于该实例，即该对象本身），按照惯例它的名称是 self。在调用方法时，我们无需明确提供与参数 self 相对应的参数。

演示代码如下：

class Ball:
    def setName(self, name):
        self.name = name

def kick(self):
        print("my name is%s,oh shift，who kick me" % self.name)

a = Ball()
a.setName("zmt")
#my name is zmt,oh shift，who kick me

3.Python的魔法方法

据说，Python 的对象天生拥有一些神奇的方法，它们是面向对象的 Python 的一切…

如果你的对象实现了这些方法中的某一个，那么这个方法就会在特殊的情况下被 Python 所调用，而这一切都是自动发生的…

类有一个名为__init__(self[, param1, param2…])的魔法方法，该方法在类实例化时会自动调用。

演示代码如下：

class Ball:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        
    def kick(self):
        print("my name is%s,oh shift，who kick me" % self.name)

a = Ball("zgk")
a.kick()
# my name is zgk,oh shift，who kick me

4.公有和私有

在 Python 中定义私有变量只需要在变量名或函数名前加上“__”两个下划线，那么这个函数或变量就会为私有的了。

演示代码如下：

#私有变量例子：

class zmt:
    _a=0  #私有变量
    b=0   #公有变量
    def count(self):
        self._a+=1
        self.b+=1
        print(self.a)

zgk=zmt()
zgk.count()  #1
zgk.count()  #2
print(zgk.b)  #2
print(zgk._a)
# AttributeError: 'JustCounter' object has no attribute '__secretCount'  
        
#私有方法例子：

class Site:
    def __init__(self, name, url):
        self.name = name  # public
        self.__url = url  # private

    def __foo(self):  # 私有方法
        print('这是私有方法')
    
    def foo(self):  # 公共方法
        print('这是公共方法')
        self.__foo()

x = Site('老马的程序人生', 'www')

x.foo()
# 这是公共方法
# 这是私有方法

x.__foo()
# AttributeError: 'Site' object has no attribute '__foo'

5. 继承

Python 同样支持类的继承，派生类的定义如下所示：

class DerivedClassName(BaseClassName):
       statement-1
             .
             .
             .
      statement-N

BaseClassName（基类名）必须与派生类定义在一个作用域内。除了类，还可以用表达式，基类定义在另一个模块中时这一点非常有用：

class DerivedClassName(modname.BaseClassName):
      statement-1
          .
          .
          .
       statement-N

如果子类中定义与父类同名的方法或属性，则会自动覆盖父类对应的方法或属性。

演示代码如下：

# 类定义
class people:
    # 定义基本属性
    name = ''
    age = 0
    # 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    __weight = 0

    # 定义构造方法
    def __init__(self, n, a, w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w

    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age))
        
# 单继承示例
class student(people):
    grade = ''
    
    def __init__(self, n, a, w, g):
        # 调用父类的构函
        people.__init__(self, n, a, w)
        self.grade = g
        
    # 覆写父类的方法
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级" % (self.name, self.age, self.grade))

s = student('zmt', 10, 60, 3)
s.speak()
# zmt 说: 我 10 岁了，我在读 3 年级

Python 虽然支持多继承的形式，但我们一般不使用多继承，因为容易引起混乱。

class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):
       statement-1
          .
          .
          .
       statement-N

需要注意圆括号中父类的顺序，若是父类中有相同的方法名，而在子类使用时未指定，Python 从左至右搜索，即方法在子类中未找到时，从左到右查找父类中是否包含方法。

演示代码如下：

#这部分代码就是前面那个

# 另一个类，多重继承之前的准备
class Speaker:
    topic = ''
    name = ''

    def __init__(self, n, t):
        self.name = n
        self.topic = t

    def speak(self):
        print("我叫 %s，我是一个演说家，我演讲的主题是 %s" % (self.name, self.topic))

 # 多重继承
class Sample01(Speaker, Student):
    a = ''
       
    def __init__(self, n, a, w, g, t):
        Student.__init__(self, n, a, w, g)
        Speaker.__init__(self, n, t)

# 方法名同，默认调用的是在括号中排前地父类的方法
test = Sample01("zmt", 25, 80, 4, "Python")
test.speak()  
# 我叫 zmt，我是一个演说家，我演讲的主题是 Python

class Sample02(Student, Speaker):
    a = ''
    def __init__(self, n, a, w, g, t):
        Student.__init__(self, n, a, w, g)
        Speaker.__init__(self, n, t)

# 方法名同，默认调用的是在括号中排前地父类的方法
test = Sample02("Tim", 25, 80, 4, "Python")
test.speak()  
# zmt 说: 我 25 岁了，我在读 4 年级

6.组合

演示代码如下：

class Turtle:
    def __init__(self, x):
        self.num = x

class Fish:
    def __init__(self, x):
        self.num = x

class Pool:
    def __init__(self, x, y):
        self.turtle = Turtle(x)
        self.fish = Fish(y)

    def print_num(self):
        print("水池里面有乌龟%s只，小鱼%s条" % (self.turtle.num, self.fish.num))

p = Pool(2, 3)
p.print_num()
# 水池里面有乌龟2只，小鱼3条

7. 类、类对象和实例对象

类对象：创建一个类，其实也是一个对象也在内存开辟了一块空间，称为类对象，类对象只有一个。

class A(object):
       pass

实例对象：就是通过实例化类创建的对象，称为实例对象，实例对象可以有多个。

8. 什么是绑定？

Python 严格要求方法需要有实例才能被调用，这种限制其实就是 Python 所谓的绑定概念。

Python 对象的数据属性通常存储在名为.__ dict__的字典中，我们可以直接访问__dict__，或利用 Python 的内置函数vars()获取.__ dict__。

演示代码如下：

class CC:
    def setXY(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

     def printXY(self):
        print(self.x, self.y)

dd = CC()
print(dd.__dict__)
# {}

dd.setXY(4, 5)
print(dd.__dict__)
# {'x': 4, 'y': 5}

print(CC.__dict__)
# {'__module__': '__main__', 'setXY': <function CC.setXY at 0x000000632CA9B048>, 'printXY': <function CC.printXY at 0x000000632CA83048>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'CC' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'CC' objects>, '__doc__': None

9. 一些相关的内置函数（BIF）

(1).

• issubclass(class, classinfo) 方法用于判断参数 class 是否是类型参数 classinfo 的子类。
• 一个类被认为是其自身的子类。
• classinfo可以是类对象的元组，只要class是其中任何一个候选类的子类，则返回True。

演示代码如下：

class A:
    pass

class B(A):
    pass

print(issubclass(B, A))  # True
print(issubclass(B, B))  # True
print(issubclass(A, B))  # False
print(issubclass(B, object))  # True

(2).

• isinstance(object, classinfo) 方法用于判断一个对象是否是一个已知的类型，类似type()。
• type()不会认为子类是一种父类类型，不考虑继承关系。
• isinstance()会认为子类是一种父类类型，考虑继承关系。
• 如果第一个参数不是对象，则永远返回False。
• 如果第二个参数不是类或者由类对象组成的元组，会抛出一个TypeError异常。

演示代码如下：

a = 2
print(isinstance(a, int))  # True
print(isinstance(a, str))  # False
print(isinstance(a, (str, int, list)))  # True

class A:
    pass

class B(A):
    pass

print(isinstance(A(), A))  # True
print(type(A()) == A)  # True
print(isinstance(B(), A))  # True
print(type(B()) == A)  # False

(3).hasattr(object, name)用于判断对象是否包含对应的属性。

演示代码如下：

class Coordinate:
    x = 10
    y = -5
    z = 0

zmt = Coordinate()
print(hasattr(zmt, 'x'))  # True
print(hasattr(zmt, 'y'))  # True
print(hasattr(zmt, 'z'))  # True
print(hasattr(zmt, 'no'))  # False

(4).getattr(object, name[, default])用于返回一个对象属性值。

演示代码如下：

class A(object):
    bar = 1

a = A()
print(getattr(a, 'bar'))  # 1
print(getattr(a, 'bar2', 3))  # 3
print(getattr(a, 'bar2'))
# AttributeError: 'A' object has no attribute 'bar2'

例子:交换两数

演示代码如下：

class A(object):
    def set(self, a, b):
        x = a
        a = b
        b = x
        print(a, b)

a = A()
c = getattr(a, 'set') #使A的对象a返回一个A的函数set(调用)
c(a='1', b='2')  # 2 1

(4).setattr(object, name, value)对应函数 getattr()，用于设置属性值，该属性不一定是存在的。

演示代码如下：

class A(object):
    bar = 1

a = A()
print(getattr(a, 'bar'))  # 1
setattr(a, 'bar', 5)
print(a.bar)  # 5
setattr(a, "age", 28)
print(a.age)  # 28

(5).delattr(object, name)用于删除属性。

演示代码如下：

class Coordinate:
    x = 10
    y = -5
    z = 0

t = Coordinate()
print('x = ', t.x)  # x =  10
print('y = ', t.y)  # y =  -5
print('z = ', t.z)  # z =  0

delattr(Coordinate, 'z')

print('x = ', t.x)  # x =  10
print('y = ', t.y)  # y =  -5

# 触发错误
print('z = ', t.z)
# AttributeError: 'Coordinate' object has no attribute 'z'

(6).class property([fget[, fset[, fdel[, doc]]]])用于在新式类中返回属性值。

fget -- 获取属性值的函数
fset -- 设置属性值的函数
fdel -- 删除属性值函数
doc -- 属性描述信息

演示代码如下：

class C(object):
    def __init__(self):
        self.__x = None

    def getx(self):
        return self.__x
        
    def setx(self, value):
        self.__x = value
        
    def delx(self):
        del self.__x
        
     x = property(getx, setx, delx, "I'm the 'x' property.")

cc = C()
cc.x = 2
print(cc.x)  # 2

del cc.x
print(cc.x)
# AttributeError: 'C' object has no attribute '_C__x'