python入门基础(14)--类的属性、成员方法、静态方法以及继承、重载

上一篇提到过类的属性，但没有详细介绍，本篇详细介绍一下类的属性

一 、类的属性

　　方法是用来操作数据的，而属性则是建模必不的内容，而且操作的数据，大多数是属性，比如游戏中的某个boss类，它的生命值就是属性（不同级别的boss,有不同的生命值），被攻击方法（不同的攻击，伤害值不同），当boss被攻击时，通过被攻击方法来减少boss自身的生命值，从而改变boss类的生命值属性。　　

　　 python中类的属性有两类：实例属性和类属性 面向对象编程最大好处就是通过继承来减少代码，同时可以定制新类。类的继承，创建的新类称为了类，被继承的类为父类。子类继承父类后，子类就具有父类的属性和方法，但不能继承父类的私有属性和私有方法（属性名或方法名以两个下画线开头的），子类可以通过重载来修改父类的方法，以实现与父类不同的行为表现或能力。

下面通过一个代码实例，进行介绍，代码如下：

class Demo_Property:              #定义类
    class_name = "Demo_Property"  #类属性

    def __init__ (self,x=0):  #实例属性
        self.x = x

    def class_info(self):   #输出信息方法
        print("类变量值:",Demo_Property.class_name)
        print("实例变量值:",self.x)

    def chng(self,x):    #修改实例属性的方法
        self.x=x  #注意实例属性的引用方式        

    def chng_cn(self,name):   #修改类属性的方法
        Demo_Property.class_name = name  #注意类属性引用方式

dpa = Demo_Property()   #创建一个对象dpa，也就是实例化类
dpb = Demo_Property()   #创建一个对象dpb，即实例化类

print('初始化两个实例')
dpa.class_info()
dpb.class_info()

print('修改实例变量')
print('修改dpa 实例变量\n')
dpa.chng(3)
dpa.class_info()
dpb.class_info()

print('修改dpb实例变量\n')
dpb.chng(10)
dpa.class_info()
dpb.class_info

print('修改类变量')
print('修改 dpa类变量\n')
dpa.chng_cn ('dpa')
dpa.class_info()
dpb.class_info()

print('修改dpb实例变量\n')
dpb.chng_cn ('dpb')
dpa.class_info()
dpb.class_info()

代码说明：第一行定义Demo_property类，第二行class_name = "Demo_Property"  #定义了类的属性class_name，接下来的两行，定义了实例属性x，

后面三个def 分别定义了一个输入信息的方法class_info，一个修改实例属性的方法chng，一个修改类属性的方法chng_cn。再创建了两个实例dpa和dpb。

dpa.class_info()和dpb.class_info()分别调用class_info()方法分别打印类变量值和实例变量值。后面的几行，分别通过修改变量，来实现实例变量、类变量的变化。运行结果如下：

二、类成员方法与静态方法

和属性一样，类的方法也有不同类型，主要有实例方法、类方法、静态方法。上述所有类中的方法都是实例方法，隐含调用参数是类的实例，类方法隐含调用的是类，静态方法没有隐含参数。

类方法和静态方法的定义方式与实例方法不同，调用方式也不相同。

静态方法定义的时候用装饰器@staticmethod进行修饰，没有默认参数

类方法定义时应用装饰器@classmethod进行修饰，必须有默认参数“cls”,两者调用方式可以直接由类名进行，既可用该类的任一个实例进行调用 ，也可以在

实例化前调用。如下例子：

class DemoMthd:
    @staticmethod   #静态方法装饰器
    def static_mthd():   #定义一个静态类
        print("调用了静态方法!")
    @classmethod    #类方法装饰器
    def class_mthd(cls):  #类方法定义，带默认参数cls
        print("调用了类方法!")

DemoMthd.static_mthd()   #未实例化类，通过类名调用静态方法
DemoMthd.class_mthd()    #未实例化类，通过类名调用类方法

dm = DemoMthd ()   #创建对象，实例化
dm.static_mthd()   #通过实例调用静态方法
dm.class_mthd()    #通过实例调用类方法

注意：仔细分析上面代码中的注释。运行结果如下：

三、类的继承

通过上述例子，可以看出，我们在创建dpa和dpb时（其他例子中的多个对象），只通过实例化就创建了具体相同结构的对象，这就是面向对象编程的好处：减少代码量。

但如果dpa,dpb大部分结构相同，但又有所不同，比如游戏中的不同级别的boss，小boss，只有砍的攻击方法，而大boss，除了砍，还有喷火、扫腿……等不同的攻击方法（如上一篇中的，走、唱、跑方法一样），该如何处理？这就需要用到类的继承。类的继承，不仅可以减少代码量，同时还可以定制新类。

类的继承，创建的新类称为子类，被继承的类为父类。子类继承父类后，子类就具有父类的属性和方法，但不能继承父类的私有属性和私有方法（属性名或方法名以两个下画线开头的），子类可以通过重载（后面会演示）来修改父类的方法，以实现与父类不同的行为表现或能力。

那我们可以思考一下，将上一篇中的cat进行更加抽象成一个新类animal，然后cat的继承animal的属性，于是得到以下代码：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Sat Sep 16 19:59:24 2023

@author: Administrator
"""

def coord_chng(x,y):        #定义一个全局函数，模拟坐标值变换
    return (abs(x),abs(y))  #将x,y 值求绝对值后返回

class Animal:
    def __init__ (self,lifevalue):
        self.lifevalue=lifevalue

    def info(self):      #定义一个方法
         print("当前位置:(%d,%d)"% (self.x,self.y))
    def crawl(self,x,y):
         self.x=x
         self.y=y
         print("爬行……")
         self.info()    

    def move(self,x,y):        #定义一个方法move()
            x,y = coord_chng(x,y)  #调用全局函数，坐标变换
            self.edit_point(x,y)   #调用类中的方法edit_point()
            self.disp_point()      #调用类中的方法disp_point()

    def edit_point(self,x,y):  #定义一个方法
            self.x += x
            self.y += y

    def disp_point(self):      #定义一个方法
            print("当前位置:(%d,%d)"% (self.x,self.y))     

class Cat(Animal):          #定义一个类Cat类，继承类Animal
    def __init__ (self,x=0,y=0,color="white"):  #定义一个构造方法
        self.x=x
        self.y=y
        self.color=color      #新增加一个颜色
        self.disp_point()      #构造函数中调用类中的方法disp_point()

    def run(self,x,y):        #定义一个方法run()
            x,y = coord_chng(x,y)  #调用全局函数，坐标变换
            self.edit_point(x,y)   #调用类中的方法edit_point()
            self.disp_point()      #调用类中的方法disp_point()

cat_a= Cat()      #实例化Cat()类
cat_a.move(2,4)   #调用cat_a实例的方法move()
cat_a.move(-9,6)  #调用cat_a实例的方法move()
cat_a.move(12,-16)#调用cat_a实例的方法move()
cat_a.run(12,-16) #调用cat_a实例的方法run()

注意红色注释部分，move()这个方法是Cat类没有的，但在Animal中有，Cat类通过继承Animal类，获得了Animal中move方法。

同样，也可以将上篇中的Person类继承Animal类的功能，并进行少量修改，全部代码如下：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Sun Sep 17 19:59:24 2023

@author: Administrator
"""

def coord_chng(x,y):        #定义一个全局函数，模拟坐标值变换
    return (abs(x),abs(y))  #将x,y 值求绝对值后返回

class Animal:
    def __init__ (self,lifevalue):
        self.lifevalue=lifevalue

    def info(self):      #定义一个方法
         print("当前位置:(%d,%d)"% (self.x,self.y))
    def crawl(self,x,y):
         self.x=x
         self.y=y
         print("爬行……")
         self.info()  

    def move(self,x,y):        #定义一个方法move()
            x,y = coord_chng(x,y)  #调用全局函数，坐标变换
            self.edit_point(x,y)   #调用类中的方法edit_point()
            self.disp_point()      #调用类中的方法disp_point()

    def edit_point(self,x,y):  #定义一个方法
            self.x += x
            self.y += y

    def disp_point(self):      #定义一个方法
            print("当前位置:(%d,%d)"% (self.x,self.y))     

class Cat(Animal):          #定义一个类Cat类，继承类Animal
    def __init__ (self,x=0,y=0,color="white"):  #定义一个构造方法
        self.x=x
        self.y=y
        self.color=color      #新增加一个颜色
        self.disp_point()      #构造函数中调用类中的方法disp_point()

class Person(Animal):          #定义一个类Person类，继承类Animal
    def __init__(self,new_name,x,y,new_age,new_hight,new_weight,edu_certification,new_job):
        #self.name = "Tom"
        self.x=x
        self.y=y
        self.name=new_name
        self.age=new_age
        self.hight=new_hight
        self.weight=new_weight
        self.edu_certif=edu_certification
        self.job=new_job

    def eat(self):
           # 哪一个对象调用的方法，self就是哪一个对象的引用
           print("%s 爱吃鱼" % self.name)

    def drink(self):
           print("%s 要喝水" % self.name)

    def walk(self):
        print("%s今天步行了10公里"%self.name)

    def run(self):        # 必须返回一个字符串
        return "%s跑了10公里，用时56分钟。" % self.name
    def sing(self):        # 必须返回一个字符串
        return "%s唱了一首《我的中国心》" % self.name
    def working(self):        # 必须返回一个字符串
        return "%s工作了很久！" % self.name  

tom=Person("Tom",10,20,24,175,70,"bachelor","writer")
#lucy=Person("Lucy")
#lily=Person("Lily")
print("%s的身高是%s cm\n" %(tom.name,tom.hight))
print("%s的体重是%sKG\n" %(tom.name,tom.weight))
print(tom.sing())
print(tom.run())
tom.move(2,4)
tom.move(10,-12)
print("------------------显示分隔线--------------------\n")
cat_a= Cat()      #实例化Cat()类
cat_a.move(2,4)   #调用cat_a实例的方法move()
cat_a.move(12,-16)#调用cat_a实例的方法move()

代码中红色部分为修改。可以看出，tom继承Animal类后，也继承了move()方法。运行结果：

四、类的多重继承

python编程中，一个类不仅可以继承一个类，还可以继承多个类，即多重继承。和上述所讲继承一样，只不过在括号中，用“，”分隔开。可以当作思考题，自动动手，比如利用上述的person类，Cat类，创建一个怪物类，然后实例化。

五、方法的重载

当子类继承父类时，子类如果要想修改父类的行为，则应使用方法重载来实现，
方法重载：在子类中定义一个和所继承的父类中，同名的方法。

比如，上述代码中animal类中有一个move()方法，如果将子类Person中的def run(self) 修改为def move(self)，即move()方法被 重载了

当用子类Person创建对象（实例化）后，调用的是Person类中的move()。

同样，如果在多重继承中，两个父类具有同名方法，为避免不要求的错误，在子类中对该方法进行重载。

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