Python3(六) 面向对象

一.类的定义

1.

class Student():
    name = ' ' #定义变量
    age = 0
    def print_file(self):     #定义函数
        print('name:' + self.name)
        print('age:' + str(self.age))

class StudentHomework():
    homework_name = ' '

#使用类需要对类进行实例化
student = Student()
student.print_file() #调用类下面的方法

• 类的最基本作用就是在封装代码。
• 类的内部不能调用类的方法，类只负责去描述和定义，而不负责执行，运行和调用类需要放在类的外部。
• 不推荐在一个模块中既定义类又使用类。

2.在一个模块中调用另一个模块的类：

#c2.py中的代码
from c1 import Student#Student类属于c1模块

student = Student()#实例化
student.print_file()#调用Student类中的print_file()方法

二.函数与方法的区别

方法是设计层面上的称谓，更多的是面向对象中的概念；

函数是程序运行的，面向过程的一种称谓。

没有必要特别的去区分方法和函数。

变量出现在类中更多称为数据成员。

三.构造函数

1.实例化创造不同的对象。

student1 = Student()
student2 = Student()
student3 = Student()

print(id(student1))
print(id(student2))
print(id(student3))

结果
#
#
#

2.

def __init__（self）：声明构造函数

• 构造函数的调用是自动进行的
• 我们可以去主动调用构造函数
• 对构造函数来说只能 return None

3.构造函数的作用

class Student():
    name = '' #定义变量（类变量）
    age = 0
    def __init__(self,name,age):
        #初始化对象的属性
        name = name
        age = age

student1 = Student('朱可爱',18)
print(student1.name,student1.age)    #返回了空字符串

返回空字符串的原因：类变量和实例变量的原因，实质上返回的是类变量

尝试访问实例变量时：在实例变量列表里查找，如果没有会到类变量里面寻找。如果类中没有会到父类寻找。

模块中的类似情况：局部变量不会覆盖全局变量

c = 50
def add(x,y)
    c = x + y    #这个c不会覆盖全局变量的c
    print(c)
结果：
3
50

四.类变量与实例变量

1.定义：

类变量：和类相关的变量（类变量不会受实例变量的影响）

实例变量：和对象相关联的变量

2.代码

class Student():
    name = 'cute' 
    age = 0
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name 
        self.age = age

student1 = Student('朱可爱',18)    #实例变量
student2 = Student('朱cute',19)

print(student1.name)
print(student2.name)
print(Student.name)#类变量不会受实例变量的影响
结果：
#朱可爱
#朱cute
#cute#类变量不会受实例变量的影响

五.self与实例方法

1.如果在类中定义实例方法的话，要固定在类中放上self

2.self代表实例而不是类，注意：self不能称作关键字，self可以改为任意值，但是python建议使用self

3.实例方法是实例可以调用的方法，和对象实例相关联。

六.在实例方法中访问实例变量与类变量

1.在构造函数内部访问实例变量：

class Student():
    name = ''
    age = 0
    sum = 0
    def __init__(self,name,age):
       self.name = name
       self.age = age
       print(self.name)    #读取的是self.name，访问实例变量要加self
       print(name)        #读取的是形参的name,如果形参列表变成(self,name1,age)，则会报错

student1 = Student('cute',18)

结果：
cute
cute

2.在实例方法中访问类变量：

   print(Student.sum1)               #第一种访问类变量的方式（类名.变量名）
   print(self.__class__.sum1)        #第二种访问类变量的方式

class Student():
    name = ''
    age = 0
    sum1 = 0
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
        print(Student.sum1)               #第一种访问类变量的方式（类名.变量名）
        print(self.__class__.sum1)        #第二种访问类变量的方式

结果：
0
0

七.类方法

类变量的使用场景：

class Student():
    name = ''
    age = 0
    sum1 = 0
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
        self.__class__.sum1 += 1
        print("当前班级人数为" + str(self.__class__.sum1))

student1 = Student('cute',18)
student2 = Student('朱cute',18)
student3 = Student('朱可爱',18)

结果：
#当前班级人数为1
#当前班级人数为2
#当前班级人数为3

1.定义类方法：

@classmethod     #装饰器
def 方法名(cls):     #class简写，cls代表调用类方法的类。cls可以换成别的名字，但是不建议更换
   pass

2.类方法里操作类变量：（更改类变量的使用场景的代码）

class Student():
    name = ''
    age = 0
    sum1 = 0
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
        #self.__class__.sum1 += 1
        #print("当前班级人数为" + str(self.__class__.sum1))
    
    @classmethod
    def plus_sum(cls):
        cls.sum1 += 1
        print(cls.sum1)

student1 = Student('cute',18)
Student.plus_sum()              #调用类方法
student2 = Student('朱cute',18)
Student.plus_sum()
student3 = Student('朱可爱',18)
Student.plus_sum()

3.区别：实例方法关联对象，类方法关联类本身。

4.可以用对象调用类方法：

student1 = Student('cute',18)
student1.plus_sum()    #可以，但是最好不要，在逻辑上说不通

八.静态方法

1.定义静态方法：

@staticmethod    #装饰器
def 方法名(x,y):    #没有指代
           pass

2.静态方法能够被类和对象调用：

@staticmethod    #装饰器
def add(x,y):    #没有指代
    print('This is a static method')

student1 = Student('cute',18)
student1.add(1,2)    #被对象调用
Student.add(1,2)     #被类调用

结果：
This is a static method
This is a static method

3.静态方法内部可以访问类变量

@staticmethod    #装饰器
def add(x,y):    #没有指代
    print(Student.sum1)    #可以访问类变量
    print('This is a static method')

4.静态方法和类方法都无法访问实例变量。

5.能用静态方法的时候都可用类方法替代，最好不要经常使用，与类和对象的关联性非常弱，和普通的函数几乎没有区别。

九. 成员可见性：公开和私有

1.成员需要有一定的调用层级，以打分为例：

class Student():
    name = ''
    age = 0
    sum1 = 0
    score = 0

    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
        self.score = 0
    def marking(self,score):
        if score < 0:    #可以对数据进行判断
            score = 0
        self.score = score
        print(self.name + '本次考试分数为' + str(self.score))

student1 = Student('cute',18)
student1.marking(100)    #利用marking方法打分

2.

不加双下划线：公开

加双下划线：私有   eg:__add

前后都有双下划线：公开，是python内置函数的命名风格。eg:__init__():

3.尝试从外部访问私有变量：

class Student():
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
        self.__score = 0
    def marking(self,__score):
        if __score < 0:
        __score = 0
        self.__score = __score
        print(self.name + '本次考试分数为' + str(self.__score))

student1 = Student('cute',18)
student1.marking(100)
student1.__score = -1    #没有报错
print(student1.__score)

结果：
100
-1

__score不是私有变量吗？为什么在外部赋值又可以访问呢？因为，student1.__score = -1  实际上是给sutdent1新添加了一个实例变量。

举例：如果没有新添加，是不能在外部访问私有变量

class Student():

    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
        self.__score = 0
    def marking(self,__score):
        if __score < 0:
        __score = 0
        self.__score = __score
        print(self.name + '本次考试分数为' + str(self.__score))

student1 = Student('cute',18)
student2 = Student('朱cute',19)

student1.marking(100)
student1.__score = -1    #实际上是利用python动态特性，给student1添加了一个新的属性叫__score，
                          并不是实例变量中的__score
print(student1.__score)    #结果：-1

print(student2.__score)    #报错了

通过这种方式可以间接的读取私有变量：单下划线 + 类名 + 双下划线 + 实例变量名

举例：

print(student2._Student__score)    #读取到了私有变量，不会报错

结果：本次考试分数为59

10.继承

#Filename:cls.py

class People():
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def sayHello(self):
        print('Hello!')

import cls

class Student(cls.People):
    pass

stu=Student('Tom',18)
stu.sayHello()

输出结果:

 Hello!

 

Student类继承了People类的方法

import cls

class Student(cls.People):
    def __init__(self,name,age,score):
        self.score=score
        cls.People.__init__(self,name,age)

    def sayHello(self):
        print('Hi!')

stu=Student('Tom',18,90)
stu.sayHello()

输出结果:

 Hi

子类扩展了父类的init()方法,但是调用父类的init方法时,必须要传入self

然后子类又重写了父类的sayHello()方法

调用父类的方法时也可以使用super()

import cls

class Student(cls.People):
    def __init__(self,name,age,score):
        self.score=score
        super(Student,self).__init__(name,age)

    def sayHello(self):
        print('Hi!')

stu=Student('Tom',18,90)
stu.sayHello()
print(stu.name)
print(stu.age)

输出结果:

 Hi

 Tom

  18

 

使用super()可以不用指定父类名称

11.多继承

python可以多继承

class A():
    def __init__(self):
        print('a')

class B():
    def __init__(self):
        print('b')

class C(A,B):
    pass

c=C()

输出结果:

 a

如果父类有相同的方法,子类会优先调用先被继承的类的方法

12.多态

class C():
    def say(self):
        pass

class B(C):
    def say(self):
        print('B')

class A(C):
    def say(self):
        print('A')

b=B()
a=A()
b.say()
a.say()

输出结果:

 B

 A