class——python编程从入门到实践

创建和使用类

1. 创建Dog类

class Dog:
    """一次模拟小狗的简单尝试"""

    def __init__(self, name, age):
        """初始化属性name和age"""
        self.name = name
        self.age = age

    def sit(self):
        """模拟小狗被命令时蹲下"""
        print(self.name.title() + " is now sitting.")

    def roll_over(self):
        """模拟小狗被命令时打滚"""
        print(self.name.title() + " rolled over!")

编程趣事：上边的代码敲完之后，想试一下能不能用，就添加了一个实例运行了一下，结果一直报错：takes no arguments，检查和比较了好几遍，都一样呀，哪里的问题呢？结果把 init 敲成了 int ，但是在PyCharm和IDLE都显示正常，太神奇啦！

言归正传：Python中首字母大写的名称指的是类；类中的函数成为方法；__init__(self, )是默认方法；默认方法中形参self必须存在且位于最前边，但创建实列时不需要提供值；以self为前缀的变量都可供类中的所有方法使用，还可通过实例访问。

2. 根据类创建实例

my_dog = Dog('willie', 6)    # 类实例，实例名称用小写
your_dog = Dog('lucy', 3)    # 再创建一个实例

print("My dog's name is " + my_dog.name.title() + ".")    # 用点句法访问属性
print("My dog is " + str(my_dog.age) + " years old.")
my_dog.sit()    # 调用方法

print("\nYour dog's name is " + your_dog.name.title() + ".")    # 用点句法访问属性
print("Your dog is " + str(your_dog.age) + " years old.")
my_dog.roll_over()    # 调用方法

使用类和实例

1. Car类

class Car:
    """一次模拟汽车的简单尝试"""

    def __init__(self, make, model, year):
        """初始化描述汽车的属性"""
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year

    def get_descriptive_name(self):
        """返回整洁的描述性信息"""
        long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model
        return long_name.title()

my_new_car = Car('audi', 'a4', '')    # 创建实例
print(my_new_car.get_descriptive_name())    # 调用类的方法

2. 给属性指定默认值

class Car:
    """一次模拟汽车的简单尝试"""

    def __init__(self, make, model, year):
        """初始化描述汽车的属性"""
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        self.odometer_reading = 0    # 给属性指定默认值

    def get_descriptive_name(self):
        """返回整洁的描述性信息"""
        long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model
        return long_name.title()

    def read_odometer(self):
        """打印一条消息指出汽车里程"""
        print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")    # 调用有默认值的属性

my_new_car = Car('audi', 'a4', '')
print(my_new_car.get_descriptive_name())
my_new_car.read_odometer()    # 访问类方法

3. 修改属性的值

class Car:
    """一次模拟汽车的简单尝试"""

    def __init__(self, make, model, year):
        """初始化描述汽车的属性"""
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        self.odometer_reading = 0    # 给属性指定默认值

    def get_descriptive_name(self):
        """返回整洁的描述性信息"""
        long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model
        return long_name.title()

    def read_odometer(self):
        """打印一条消息指出汽车里程"""
        print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")

    def update_odometer(self, mileage):
        """将里程数设为指定的值"""
        self.odometer_reading = mileage

    def increment_odometer(self, miles):
        """将里程读数增加指定量"""
        self.odometer_reading = self.odometer_reading + miles

my_new_car = Car('audi', 'a4', '')
print(my_new_car.get_descriptive_name())
my_new_car.read_odometer()

my_new_car.odometer_reading = 23    # 直接修改属性的值
my_new_car.read_odometer()

my_new_car.update_odometer(66)    # 通过方法修改属性
my_new_car.read_odometer()

my_new_car.increment_odometer(100)    # 通过方法对属性的值递增
my_new_car.read_odometer()

继承

要编写的类时另一个现成类的特殊版本，就使用继承。一个类继承另一个类时，它将自动获得另一个类的属性和方法；原有的类称为父类，而新的类称为子类。子类继承父类的所有属性和方法，同时还可以定义自己的属性和方法。

1. 子类的方法__init__( )

class ElectricCar(Car):    # 创建子类，括号中包含父类的名称
    """电动汽车的独特之处"""

    def __init__(self, make, model, year):    # 接受创建Car实例所需的信息
        """初始化父类的属性"""
        super().__init__(make, model, year)    # 将子类和父类关联起来，让子类包含父类所有属性。由此父类也称为超类（superclass）

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2019)    # 创建一个实例存储于变量中
print(my_tesla.get_descriptive_name())

Note: 创建子类时，父类必须包含再当前文件中，且位于子类前边。

2. 给子类定义属性和方法

class ElectricCar(Car):
    """电动汽车的独特之处"""

    def __init__(self, make, model, year):
        """初始化父类的属性"""
        super().__init__(make, model, year)
        self.battery_size = 70    # 给子类定义属性，设置初始值

    def describe_battery(self):    # 给子类定义方法
        """打印一条描述电瓶容量的消息"""
        print("This car has a " + str(self.battery_size) + "kwh battery.")

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2019)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.describe_battery()

3. 重写父类的方法

在子类中定义一个与父类中方法同名的方法——重写父类的方法。

4. 将实例用作属性

class Battery:    # 定义新类
    """一次模拟电动汽车电瓶的简单尝试"""

    def __init__(self, battery_size=85):
        """初始化电瓶属性"""
        self.battery_size = battery_size

    def describe_battery(self):
        """打印一条描述电瓶容量的消息"""
        print("This car has a " + str(self.battery_size) + "kwh battery.")

    def get_range(self):    # 新增方法
        """打印一条消息，指出电瓶的续航里程"""
        if self.battery_size == 70:
            range = 240
        elif self.battery_size == 85:
            range = 270

        message = "This car can go approximately " + str(range)
        message = message + " miles on a full charge."
        print(message)

class ElectricCar(Car):
    """电动汽车的独特之处"""

    def __init__(self, make, model, year):
        """初始化父类的属性"""
        super().__init__(make, model, year)
        self.battery = Battery()    # 创建一个新的Battery实例，并将该实例存储在属性中

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2019)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.battery.describe_battery()    # 在实例my_tesla中查找属性battery,并对存储在该属性中的Battery实例调用方法describe_battery()
my_tesla.battery.get_range()    # 继续通过属性中的实例调用方法

导入类

不断的给类添加新的功能，文件会变得越来越长，即便使用了继承也是如此。为了让文件尽可能整洁，可以将类存储在模块中，然后再在主程序中导入所需的模块。

1. 导入单个模块

car.py

---

"""一个可用于表示汽车的类"""

class Car:
    """一次模拟汽车的简单尝试"""

    def __init__(self, make, model, year):
        """初始化描述汽车的属性"""
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        self.odometer_reading = 0

    def get_descriptive_name(self):
        """返回整洁的描述性信息"""
        long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model
        return long_name.title()

    def read_odometer(self):
        """打印一条消息指出汽车里程"""
        print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")

    def update_odometer(self, mileage):
        """
        将里程数设为指定的值
        拒绝将里程表往回拨
        """
        if mileage >= self.get_descriptive_name():
            self.odometer_reading = mileage
        else:
            print("You can't roll back an odometer!")

    def increment_odometer(self, miles):
        """将里程读数增加指定量"""
        self.odometer_reading = self.odometer_reading + miles

my_car.py

---

from car import Car    #导入类
my_new_car = Car('audi', 'a4', 2019)
print(my_new_car.get_descriptive_name())

my_new_car.odometer_reading = 23
my_new_car.read_odometer()

2. 在一个模块中存储多个类

在car.py中添加以下代码：

class Battery:
    """一次模拟电动汽车电瓶的简单尝试"""

    def __init__(self, battery_size=85):
        """初始化电瓶属性"""
        self.battery_size = battery_size

    def describe_battery(self):
        """打印一条描述电瓶容量的消息"""
        print("This car has a " + str(self.battery_size) + "kwh battery.")

    def get_range(self):    # 新增方法
        """打印一条消息，指出电瓶的续航里程"""
        global rg
        if self.battery_size == 70:
            rg = 240
        elif self.battery_size == 85:
            rg = 270

        message = "This car can go approximately" + str(rg)
        message = message + " miles on a full charge."
        print(message)

class ElectricCar(Car):
    """电动汽车的独特之处"""

    def __init__(self, make, model, year):
        """初始化父类的属性"""

        super().__init__(make, model, year)
        self.battery = Battery()

此时car.py中包含3个类，可以单独导出其中的一个类使用：

my_electric_car.py

---

from car import ElectricCar

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'roadster', 2019)

print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.battery.describe_battery()
my_tesla.battery.get_range()

3. 从一个模块导入多个类

my_cars.py

---

from car import Car, ElectricCar    #导入一个模块中的两个类

my_beetle = Car('volkswagen', 'beetle', 2019)
print(my_beetle.get_descriptive_name())

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'roadster', 2019)
print(my_tesla.get_descriptive_name())

4. 导入整个模块

my_cars.py

---

import car

my_beetle = car.Car('volkswagen', 'beetle', 2019)
print(my_beetle.get_descriptive_name())

my_tesla = car.ElectricCar('tesla', 'roadster', 2019)
print(my_tesla.get_descriptive_name())

5. 导入模块中的所有类

导入模块中的所有类，可使用一下语法：

from module_name import *

但是，不推荐使用这种导入方式，避免引发名称冲突。

6. 在一个模块中导入另一个模块

若将Car类存储在一个模块car.py中，将ElectricCar和Battery类存储在模块electriic_car.py中：

electriic_car.py

---

from car import Car

class Battery:
...
class ElectricCar(Car)
...

my_cars.py

---

from car import Car
from electriic_car

my_beetle = Car('volkswagen', 'beetle', 2019)
print(my_beetle.get_descriptive_name())

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'roadster', 2019)
print(my_tesla.get_descriptive_name())