python2.7入门---面向对象

    Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言，正因为如此，在Python中创建一个类和对象是很容易的。所以，这篇文章我们来记录下Python的面向对象编程。如果你以前没有接触过面向对象的编程语言，那你可能需要先了解一些面向对象语言的一些基本特征，在头脑里头形成一个基本的面向对象的概念，这样有助于你更容易的学习Python的面向对象编程。接下来我们先来简单的了解下面向对象的一些基本特征。首先我们来看下面向对象技术的简介：

• 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。

    了解了上面的内容之后，我们就来使用 class 语句来创建一个新类，class 之后为类的名称并以冒号结尾：

class ClassName:
   '类的帮助信息'   #类文档字符串
   class_suite  #类体

    类的帮助信息可以通过ClassName.__doc__查看。class_suite 由类成员，方法，数据属性组成。以下是一个简单的 Python 类的例子：

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Employee:     '所有员工的基类'     empCount = 0     def __init__(self, name, salary):         self.name = name         self.salary = salary         Employee.empCount += 1     def displayCount(self):         print "Total Employee %d" % Employee.empCount     def displayEmployee(self):         print "Name : ", self.name, ", Salary: ", self.salary

• empCount 变量是一个类变量，它的值将在这个类的所有实例之间共享。你可以在内部类或外部类使用 Employee.empCount 访问。

• 第一种方法__init__()方法是一种特殊的方法，被称为类的构造函数或初始化方法，当创建了这个类的实例时就会调用该方法

• self 代表类的实例，self 在定义类的方法时是必须有的，虽然在调用时不必传入相应的参数。

    我们要知道，self代表的是类的实例，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。

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

    以上实例执行结果为：

<__main__.Test instance at 0x10d066878>
__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 luyaran 也是可以正常执行的：

class Test:     def prt(luyaran):         print(luyaran)         print(luyaran.__class__) t = Test() t.prt()

    以上实例执行结果为：

<__main__.Test instance at 0x10d066878>
__main__.Test

    我们再来创建实例对象。实例化类其他编程语言中一般用关键字 new，但是在 Python 中并没有这个关键字，类的实例化类似函数调用方式。以下使用类的名称 Employee 来实例化，并通过 __init__ 方法接收参数：

"创建 Employee 类的第一个对象"
emp1 = Employee("Zara", 2000)
"创建 Employee 类的第二个对象"
emp2 = Employee("Manni", 5000)

    我们可以使用点号 . 来访问对象的属性。使用如下类的名称访问类变量：

emp1.displayEmployee()
emp2.displayEmployee()
print "Total Employee %d" % Employee.empCount

    来看个完整的实例：

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Employee:     '所有员工的基类'     empCount = 0     def __init__(self, name, salary):         self.name = name         self.salary = salary         Employee.empCount += 1         def displayCount(self):         print "Total Employee %d" % Employee.empCount             def displayEmployee(self):         print "Name : ", self.name, ", Salary: ", self.salary "创建 Employee 类的第一个对象" emp1 = Employee("Zara", 2000) "创建 Employee 类的第二个对象" emp2 = Employee("Manni", 5000) emp1.displayEmployee() emp2.displayEmployee() print "Total Employee %d" % Employee.empCount

    执行以上代码输出结果如下：

Name :  Zara ,Salary:  2000
Name :  Manni ,Salary:  5000
Total Employee 2

    我们也可以添加，删除，修改类的属性，如下所示：

emp1.age = 7  # 添加一个 'age' 属性
emp1.age = 8  # 修改 'age' 属性
del emp1.age  # 删除 'age' 属性

    我们可以使用以下函数的方式来访问属性：

• getattr(obj, name[, default]) : 访问对象的属性。
• hasattr(obj,name) : 检查是否存在一个属性。
• setattr(obj,name,value) : 设置一个属性。如果属性不存在，会创建一个新属性。
• delattr(obj, name) : 删除属性。

hasattr(emp1, 'age') # 如果存在 'age' 属性返回 True。 getattr(emp1, 'age') # 返回 'age' 属性的值 setattr(emp1, 'age', 8) # 添加属性 'age' 值为 8 delattr(emp1, 'age') # 删除属性 'age'

    我们再来看下python的内置类属性：

• __dict__ : 类的属性（包含一个字典，由类的数据属性组成）
• __doc__ :类的文档字符串
• __name__: 类名
• __module__: 类定义所在的模块（类的全名是'__main__.className'，如果类位于一个导入模块mymod中，那么className.__module__ 等于 mymod）
• __bases__ : 类的所有父类构成元素（包含了一个由所有父类组成的元组）

    Python内置类属性调用实例如下：

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Employee:     '所有员工的基类'     empCount = 0     def __init__(self, name, salary):         self.name = name         self.salary = salary         Employee.empCount += 1     def displayCount(self):         print "Total Employee %d" % Employee.empCount     def displayEmployee(self):         print "Name : ", self.name, ", Salary: ", self.salary print "Employee.__doc__:", Employee.__doc__ print "Employee.__name__:", Employee.__name__ print "Employee.__module__:", Employee.__module__ print "Employee.__bases__:", Employee.__bases__ print "Employee.__dict__:", Employee.__dict__

    执行以上代码输出结果如下：

Employee.__doc__: 所有员工的基类
Employee.__name__: Employee
Employee.__module__: __main__
Employee.__bases__: ()
Employee.__dict__: {'__module__': '__main__', 'displayCount': <function displayCount at 0x10a939c80>, 'empCount': 0, 'displayEmployee': <function displayEmployee at 0x10a93caa0>, '__doc__': '\xe6\x89\x80\xe6\x9c\x89\xe5\x91\x98\xe5\xb7\xa5\xe7\x9a\x84\xe5\x9f\xba\xe7\xb1\xbb', '__init__': <function __init__ at 0x10a939578>}

    我们再来看下python的对象销毁也就是通常所说的垃圾回收。Python 使用了引用计数这一简单技术来跟踪和回收垃圾。在 Python 内部记录着所有使用中的对象各有多少引用。一个内部跟踪变量，称为一个引用计数器。当对象被创建时， 就创建了一个引用计数， 当这个对象不再需要时， 也就是说， 这个对象的引用计数变为0 时， 它被垃圾回收。但是回收不是"立即"的，由解释器在适当的时机，将垃圾对象占用的内存空间回收。

a = 40      # 创建对象  <40>
b = a       # 增加引用， <40> 的计数
c = [b]     # 增加引用.  <40> 的计数

del a       # 减少引用 <40> 的计数
b = 100     # 减少引用 <40> 的计数
c[0] = -1   # 减少引用 <40> 的计数

    垃圾回收机制不仅针对引用计数为0的对象，同样也可以处理循环引用的情况。循环引用指的是，两个对象相互引用，但是没有其他变量引用他们。这种情况下，仅使用引用计数是不够的。Python 的垃圾收集器实际上是一个引用计数器和一个循环垃圾收集器。作为引用计数的补充， 垃圾收集器也会留心被分配的总量很大（及未通过引用计数销毁的那些）的对象。 在这种情况下， 解释器会暂停下来， 试图清理所有未引用的循环。我们来看下析构函数 __del__ ，__del__在对象销毁的时候被调用，当对象不再被使用时，__del__方法运行：

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Point:     def __init__( self, x=0, y=0):         self.x = x         self.y = y     def __del__(self):         class_name = self.__class__.__name__         print class_name, "销毁" pt1 = Point() pt2 = pt1 pt3 = pt1 print id(pt1), id(pt2), id(pt3) # 打印对象的id del pt1 del pt2 del pt3

    以上实例运行结果如下：

3083401324 3083401324 3083401324
Point 销毁

    在这里要注意下，通常我们需要在单独的文件中定义一个类。然后就来看重要的一点，就是类的继承。面向对象的编程带来的主要好处之一是代码的重用，实现这种重用的方法之一是通过继承机制。继承完全可以理解成类之间的类型和子类型关系。需要注意的地方：继承语法 class 派生类名（基类名）：//... 基类名写在括号里，基本类是在类定义的时候，在元组之中指明的。我们来看在python中继承中的一些特点：

• 1：在继承中基类的构造（__init__()方法）不会被自动调用，它需要在其派生类的构造中亲自专门调用。
• 2：在调用基类的方法时，需要加上基类的类名前缀，且需要带上self参数变量。区别在于类中调用普通函数时并不需要带上self参数
• 3：Python总是首先查找对应类型的方法，如果它不能在派生类中找到对应的方法，它才开始到基类中逐个查找。（先在本类中查找调用的方法，找不到才去基类中找）。

    还有就是如果在继承元组中列了一个以上的类，那么它就被称作"多重继承"。派生类的声明，与他们的父类类似，继承的基类列表跟在类名之后，语法如下所示：

class SubClassName (ParentClass1[, ParentClass2, ...]):
   'Optional class documentation string'
   class_suite

    接下来看个实例：

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Parent: # 定义父类     parentAttr = 100     def __init__(self):         print "调用父类构造函数"     def parentMethod(self):         print '调用父类方法'     def setAttr(self, attr):         Parent.parentAttr = attr     def getAttr(self):         print "父类属性 :", Parent.parentAttr class Child(Parent): # 定义子类     def __init__(self):         print "调用子类构造方法"     def childMethod(self):         print '调用子类方法' c = Child() # 实例化子类 c.childMethod() # 调用子类的方法 c.parentMethod() # 调用父类方法 c.setAttr(200) # 再次调用父类的方法 - 设置属性值 c.getAttr() # 再次调用父类的方法 - 获取属性值

    以上代码执行结果如下：

调用子类构造方法
调用子类方法
调用父类方法
父类属性 : 200

    我们还可以继承多个类：

class A:        # 定义类 A
.....

class B:         # 定义类 B
.....

class C(A, B):   # 继承类 A 和 B
.....

    我们可以使用issubclass()或者isinstance()方法来检测：

• issubclass() - 布尔函数判断一个类是另一个类的子类或者子孙类，语法：issubclass(sub,sup)
• isinstance(obj, Class) 布尔函数如果obj是Class类的实例对象或者是一个Class子类的实例对象则返回true。

    再来看下方法重写。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：

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class Parent: # 定义父类     def myMethod(self):         print '调用父类方法' class Child(Parent): # 定义子类     def myMethod(self):         print '调用子类方法' c = Child() # 子类实例 c.myMethod() # 子类调用重写方法

    执行以上代码输出结果如下：

调用子类方法

    看下基础重载方法。下表列出了一些通用的功能，你可以在自己的类重写：

序号	方法, 描述 & 简单的调用
1	__init__ ( self [,args...] ) 构造函数 简单的调用方法: obj = className(args)
2	__del__( self ) 析构方法, 删除一个对象 简单的调用方法 : del obj
3	__repr__( self ) 转化为供解释器读取的形式 简单的调用方法 : repr(obj)
4	__str__( self ) 用于将值转化为适于人阅读的形式 简单的调用方法 : str(obj)
5	__cmp__ ( self, x ) 对象比较 简单的调用方法 : cmp(obj, x)

    还有运算符重载。实例如下：

#!/usr/bin/python class Vector:     def __init__(self, a, b):         self.a = a         self.b = b     def __str__(self):         return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)     def __add__(self,other):         return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b) v1 = Vector(2,10) v2 = Vector(5,-2) print v1 + v2

    以上代码执行结果如下所示：

Vector(7,8)

    再来看下类属性与方法。首先是类的私有属性。__private_attrs：两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类的外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时self.__private_attrs。再来看类的方法。在类的内部，使用 def 关键字可以为类定义一个方法，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。还有就是类的私有方法。__private_method：两个下划线开头，声明该方法为私有方法，不能在类地外部调用。在类的内部调用self.__private_methods。来看实例：

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- class JustCounter:     __secretCount = 0 # 私有变量     publicCount = 0 # 公开变量     def count(self):         self.__secretCount += 1         self.publicCount += 1         print self.__secretCount counter = JustCounter() counter.count() counter.count() print counter.publicCount print counter.__secretCount # 报错，实例不能访问私有变量

    Python 通过改变名称来包含类名：

1
2
2
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 17, in <module>
    print counter.__secretCount  # 报错，实例不能访问私有变量
AttributeError: JustCounter instance has no attribute '__secretCount'

    Python不允许实例化的类访问私有数据，但你可以使用 object._className__attrName 访问属性，将如下代码替换以上代码的最后一行代码：

.........................
print counter._JustCounter__secretCount

    执行以上代码，执行结果如下：

1
2
2
2

    再来看单下划线、双下划线、头尾双下划线说明：

• __foo__: 定义的是特殊方法，一般是系统定义名字 ，类似 __init__() 之类的。

• _foo: 以单下划线开头的表示的是 protected 类型的变量，即保护类型只能允许其本身与子类进行访问，不能用于 from module import *

• __foo: 双下划线的表示的是私有类型(private)的变量, 只能是允许这个类本身进行访问了。

    完事呢，看几个小例子。首先是object._className__attrName 实例及解析：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

class JustCounter:
    __secretCount = 0  # 私有变量
    publicCount = 0    # 公开变量
    def count(self):
        self.__secretCount += 1
        self.publicCount += 1
        print self.__secretCount
    def count2(self):
        print self.__secretCount

counter = JustCounter()
counter.count()
# 在类的对象生成后,调用含有类私有属性的函数时就可以使用到私有属性.
counter.count()
#第二次同样可以.
print counter.publicCount
print counter._JustCounter__secretCount  # 不改写报错，实例不能访问私有变量
try:
    counter.count2()
except IOError:
    print "不能调用非公有属性!"
else:
    print "ok!" #现在呢!证明是滴!

    然后是新式类和经典类的区别：

class A:
   def foo(self):
      print('called A.foo()')
class B(A):
   pass
class C(A):
   def foo(self):
      print('called C.foo()')
class D(B, C,object):
   pass

if __name__ == '__main__':
   d = D()
   d.foo()

    D 继承了 object 和不继承程序输出不一样，继承 object 会调用 C 类的 foo，否则会调用 Ａ 的。使用 super 进行父类构造调用那么必须使用 object 继承的新式类，否则报错。

我们对类和对象总是很难理解，之前学过有个比较好理解的比喻，希望有助于理解。如果我们把类比作一个建筑图纸（一张房子的蓝图），那么对象就是根据这个图纸建的实实在在的房子。而shelf则是这个房子对应的门牌，这些房子可能住着不同的人，他们需要这些门牌找到对应的家。类中的属性和对象就像给这个房子设置的各种设施，一套房子建好，当然就拥有这些设施，当然你也可以根据自己的需求要不要这些设施，或者改装一下。

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