#007 - python类

OOP：Object-Oriented Programming 面向对象编程

类型由状态集合（数据）和转换这些状态的操作集合组成

类：

• 属性
• 行为（方法）
• 方法和变量：
  
  • 私有：内部使用
  • 公共：外部可见

如何利用对象完成真正有用的工作？

• 必须有一种方法能向对象发出请求，令其做一些事情
• 每个对象仅能接受特定的请求
  
  • 能向对象发送的请求由其“接口”进行定义
  • 对象的“类型”或“类”则规定了它的接口形式

万物皆对象

对象：

• 所有东西都是对象
• 程序是一大堆对象的集合
• 每个对象都有自己的存储空间，并可容纳其他对象
  
  • 通过封装现有对象，可以制作成新型对象
• 每个对象都属于某一类型
• 同一个类的所有对象都能接受相同的消息

类间关系：

• 依赖关系（“uses - a”）
  
  • 一个类的方法操纵另一个类的对象
• 聚合（“has - a”）
  
  • 比如a对象里有整形对象，字符串对象，列表对象…就说a “has a “ int,string对象
• 继承（“is - a”）

面向对象的编程原则：

• 继承（Inheritance）
  
  • 一个对象获得另一个对象属性的过程，用于实现按层分类的概念
  • 一个深度继承的子类继承了类层次中它的每个祖先的所有属性
  • 超类、基类、父类
  • 子类、派生类（即拥有父类的属性，又有自己独特的属性）
• 封装
  
  • 隐藏实现方案细节
  • 将代码及处理的数据绑定在一起的一种编程机制，用于保证程序和数据不受外部干扰且不会被误用
• 多态（Polymorphism）
  
  • 一个接口被多个通用的类动作使用的特性，具体使用哪个动作与应用场合相关
  • “一个接口，多个方法”
    
    • 用于为一组相关的动作设计一个通用的接口，以降低程序的复杂度

python类和实例

• 实例初始化
  
  • 通过调用类来创建实例
    
    • instance = ClassName(args…)
  • 类在实例化时可以使用init和del两个特殊的方法
• 创建类：使用class关键字
  
  • class ClassName(bases)：
    
    • ‘’class documentation string’’
    • class_suite
  • 超类是一个或多个用于集成的父类的集合
  • 类体可以包含：声明语句、类成员定义、数据属性、方法
  • 如果不存在继承关系，ClassName后面的“（bases）”可以不提供，类文档可选
  • 类是可执行代码，直到运行后类对象才会存在。类定义运行后，生成类类对象，类实例化后才是类实例对象，两者不同。
  • myinstance.method() = class.method(myinstance)
  • python规定，没有实例方法不允许调用，此即为“绑定”

Python类和实例的属性

• class语句中的复制语句会创建类属性，类属性相当于java中的静态变量，实例对象所共享的资源
• 在类方法中对传给方法的特殊参数self进行赋值会创建实例属性
  
  • class MyClass():
    
    • gender = ‘’male’’ 类属性
    • def setName(self, who):
      
      • self.name = who 实例属性

python构造器

• 创建实例时，Python会自动调用类中的init方法，以隐性地为实例提供属性
• init方法被称为构造器
• 如果类中没有定义init方法，实例创建之初仅是一个简单的名称空间，仅有名字
• class Animal:
• name = ’someone’ 数据属性（成员变量）
  
  • def init(self , voice = ‘HI’): 重载构造函数
    
    • self.voice = voice
  • def del(self): 重载析构函数
    
    • pass
  • def saySomething(self): 方法属性（成员函数）
    
    • print self.voice

类的特殊属性
* 可以使用类的dict字典属性或python内置的dir()函数来获取类的属性
* MyClass.__dict
* dir(MyClass)

python类方法中可用的变量

• 实例变量：指定变量名称及实例自身进行引用
  
  • self.变量名
• 局部变量：方法内部创建的变量，可直接使用
• 类变量（静态变量）：通过指定变量名与类名进行引用
  
  • 类名.变量名
• 全局变量：直接使用
• 注意：假如A类中有变量a，创建两个A类的对象A1,A2，在创建A1，A2的时候，A1,A2自己会在自己的名称空间中找变量a，自己没有，则向上爬树，在A类名称空间中找变量a，找到并复制一份到自己名称空间去，也就是说A1,A2对象分别有了一份变量a的copy

继承：

• 继承描述了积累的属性如何“遗传”给派生类
  
  • 子类可以继承它的基类的任何属性，包括数据属性和方法
  • 一个未指定基类的类，其默认有一个名为object的基类(对于Python3来讲)
  • Python允许多继承
• 创建子类
  
  • 创建子类时，只需要在类名后跟一个或从其中派生的父类
  • class SubClassName(ParentClass1[，ParentClass2，…]):
    
    • ‘optional class documentation string’
    • class-suite
• 对比属性和方法
  
  • dir(ParentClass)
  • dir(ChildClass)
• 爬树优先级，至底向上
• 继承方法专用化
  
  • 子类可以完全取代从超类继承而来的属性
  • 也可以通过已覆盖的方法回调超类来扩展超类的方法：ParClass.setInfo(self)

类、实例和其他对象的内建函数

• issubclass()
  
  • 布尔函数，判断一个类是否由另一个类派生，语法：
    
    • issubclass(sub，sup)
• isinstance()
  
  • 布尔函数，判断一个对象是否是给定类的实例，语法：
    
    • isinstance(obj1,class_obj2)
• hasattr()
  
  • 布尔函数，判断一个对象是否拥有指定的属性，语法：
    
    • hasattr(obj，’attr’)
  • 同类的函数还有getattr()、setattr()和delattr()
• super()
  
  • 在字类中找出其父类以便于调用其属性
  • 一般情况下仅能采用非绑定方式调用祖先类方法
  • 而super()可用于传入实例或类型对象，语法：
    
    • super(type[，obj])

运算符重载

• 运算符重载是指在方法中拦截内置的操作 - 当类的实例出现在内置操作中，Python会自动调用自定义方法，并且返回自定义方法的操作结果
  
  • 运算符重载让类拦截常规的Python运算
    
    • 类可重载所有Python表达式运算符
    • 类也可重载打印、函数调用、属性点号运算等内置运算
  • 重载使类实例的行为像内置类型
  • 重载通过提供特殊名称的类方法实现
• 重载并非必须
• 基于特殊方法定制类

注意：从Python2.2开始，引入新式类，分为经典类和新式类，但是到了Python3已经没有了经典类！