python系列十六：Python3 面向对象

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#Python3 面向对象

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面向对象技术简介
    类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
    类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
    数据成员：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
    方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。
    实例变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
    继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系（例图，Dog是一个Animal）。
    实例化：创建一个类的实例，类的具体对象。
    方法：类中定义的函数。
    对象：通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法。
和其它编程语言相比，Python 在尽可能不增加新的语法和语义的情况下加入了类机制。
Python中的类提供了面向对象编程的所有基本功能：类的继承机制允许多个基类，派生类可以覆盖基类中的任何方法，方法中可以调用基类中的同名方法。
对象可以包含任意数量和类型的数据。
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类定义:语法格式如下：
class ClassName:
    <statement-1>
    .
    .
    .
    <statement-N>
类实例化后，可以使用其属性，实际上，创建一个类之后，可以通过类名访问其属性。
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类对象
类对象支持两种操作：属性引用和实例化。
属性引用使用和 Python 中所有的属性引用一样的标准语法：obj.name。
类对象创建后，类命名空间中所有的命名都是有效属性名。所以如果类定义是这样:
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class MyClass:
    i = 12345
    def f(self):
        return "hello world"
x = MyClass()   #实例化类
print(x.i, x.f()) #访问类的属性和方法
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以上创建了一个新的类实例并将该对象赋给局部变量 x，x 为空的对象。
很多类都倾向于将对象创建为有初始状态的。因此类可能会定义一个名为 __init__() 的特殊方法（构造方法），像下面这样：
def __init__(self):
    self.data = []
类定义了 __init__() 方法的话，类的实例化操作会自动调用 __init__() 方法。
当然， __init__() 方法可以有参数，参数通过 __init__() 传递到类的实例化操作上。
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class Complex:
    def __init__(self, realpart, imagpart):
        self.r = realpart
        self.i = imagpart
x = Complex(3.0, -4.5)
print(x.r, x.i)

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self代表类的实例，而非类
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, 按照惯例它的名称是 self。
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class MyTest:
    def prt(selt):   #self可以换成其他非关键字参数名，主要是其位置必须为第一个参数名称
        print(self)
        print(self.__class__)
t = MyTest()
t.prt()
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以上实例执行结果为：
<__main__.Test instance at 0x100771878>
__main__.Test
从执行结果可以很明显的看出，self 代表的是类的实例，代表当前对象的地址，而 self.class 则指向类。
self 不是 python 关键字，我们把他换成 runoob 也是可以正常执行的
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类的方法
 在类地内部，使用 def 关键字来定义一个方法，与一般函数定义不同，类方法必须包含参数 self,
 且为第一个参数，self 代表的是类的实例。
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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访问,命名规则是首两位为__
    __weight = 0
     def __init__(self, n, a, w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w
    def speak(self):
        print("{0} 说：我今年{1}岁了".format(self.name, self.age))
 p = people("zhangsan", 16, 100)   #实例化类
p.speak()

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继承
Python 同样支持类的继承，如果一种语言不支持继承，类就没有什么意义。派生类的定义如下所示:
class DerivedClassName(BaseClassName1):
    <statement-1>
    .
    .
    <statement-N>
需要注意圆括号中基类的顺序，若是基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，从左到右查找基类中是否包含方法。
BaseClassName（示例中的基类名）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):
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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访问,命名规则是首两位为__
    __weight = 0
     def __init__(self, n, a, w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w
    def speak(self):
        print("{0} 说：我今年{1}岁了".format(self.name, self.age))
 p = people("zhangsan", 16, 100)   #实例化类
p.speak()

class student(people):
    grade = ''
    def __init__(self, n, a, w, g):
        people.__init__(self, n, a, w)  #调用父类的构造函数
        self.grade = g
    def speak(self):
        print("{0}说：我今年{1}岁了，我上{2}年级了".format(self.name, self.age, self.grade))
s = student("lisi", 12, 90, 6)
s.speak()

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多继承
Python同样有限的支持多继承形式。多继承的类定义形如下例:
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。调用最先找到的父类中方法。
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 方法重写
如果你的父类方法的功能不能满足你的需求，你可以在子类重写你父类的方法，即先调用子类中方法，子类中找不到时，才去调用父类中方法
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类属性与方法
类的私有属性
__private_attrs：两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类地外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrs。
类的方法
在类地内部，使用 def 关键字来定义一个方法，与一般函数定义不同，类方法必须包含参数 self，且为第一个参数，self 代表的是类的实例。
self 的名字并不是规定死的，也可以使用 this，但是最好还是按照约定是用 self。
类的私有方法
__private_method：两个下划线开头，声明该方法为私有方法，只能在类的内部调用 ，不能在类地外部调用。self.__private_methods。
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class people:
    name = ""
    __age = 0
    sex = ""
    
    def __init__(self, n, a, s):
        self.name = n
        self.__age = a
        self.sex = s
    def speak(self):
        print("my name is ", self.name)
        print("my age is ", self.__age)
        self.__speaksex()
    def __speaksex(self):
        print("my sex is ", self.sex)
p = people("zhangsan", 12, "boy")
p.speak()
print(p.name, p.sex)
print(p.__age)  #报错,类的私有属性不能在类的外部使用
p.__speaksex()   #报错，类的私有方法不能再类的外部使用

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 类的专有方法：
    __init__ : 构造函数，在生成对象时调用
    __del__ : 析构函数，释放对象时使用
    __repr__ : 打印，转换
    __setitem__ : 按照索引赋值
    __getitem__: 按照索引获取值
    __len__: 获得长度
    __cmp__: 比较运算
    __call__: 函数调用
    __add__: 加运算
    __sub__: 减运算
    __mul__: 乘运算
    __div__: 除运算
    __mod__: 求余运算
    __pow__: 乘方
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运算符重载
Python同样支持运算符重载，我们可以对类的专有方法进行重载
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class people:
    name = ""
    age = 0

def __init__(self, n, a):
        self.name = n
        self.age = a
    def __str__(self):
        print("my name is {0}, my age is {1}".format(name, age))
    def __add(self, other):
        print("the all age is ", self.age + other.age)
p1 = people("zhansgan", 12)
p2 = people("lisi", 10)
print(p1)
print(p2)
print(p1 + p2)