Python從設(shè)計(jì)之初就已經(jīng)是一門面向?qū)ο蟮恼Z言，正因?yàn)槿绱耍赑ython中創(chuàng)建一個(gè)類和對(duì)象是很容易的。本章節(jié)我們將詳細(xì)介紹Python的面向?qū)ο缶幊獭?/p>
如果你以前沒有接觸過面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，那你可能需要先了解一些面向?qū)ο笳Z言的一些基本特征，在頭腦里頭形成一個(gè)基本的面向?qū)ο蟮母拍?，這樣有助于你更容易的學(xué)習(xí)Python的面向?qū)ο缶幊獭?/p>
接下來我們先來簡(jiǎn)單的了解下面向?qū)ο蟮囊恍┗咎卣鳌?/p>
面向?qū)ο蠹夹g(shù)簡(jiǎn)介
類(Class):用來描述具有相同的屬性和方法的對(duì)象的集合。它定義了該集合中每個(gè)對(duì)象所共有的屬性和方法。對(duì)象是類的實(shí)例。
類變量：類變量在整個(gè)實(shí)例化的對(duì)象中是公用的。類變量定義在類中且在函數(shù)體之外。類變量通常不作為實(shí)例變量使用。
數(shù)據(jù)成員：類變量或者實(shí)例變量, 用于處理類及其實(shí)例對(duì)象的相關(guān)的數(shù)據(jù)。
方法重寫：如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求，可以對(duì)其進(jìn)行改寫，這個(gè)過程叫方法的覆蓋（override），也稱為方法的重寫。
局部變量：定義在方法中的變量，只作用于當(dāng)前實(shí)例的類。
實(shí)例變量：在類的聲明中，屬性是用變量來表示的。這種變量就稱為實(shí)例變量，是在類聲明的內(nèi)部但是在類的其他成員方法之外聲明的。
繼承：即一個(gè)派生類（derived class）繼承基類（base class）的字段和方法。繼承也允許把一個(gè)派生類的對(duì)象作為一個(gè)基類對(duì)象對(duì)待。例如，有這樣一個(gè)設(shè)計(jì)：一個(gè)Dog類型的對(duì)象派生自Animal類，這是模擬"是一個(gè)（is-a）"關(guān)系（例圖，Dog是一個(gè)Animal）。
實(shí)例化：創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例，類的具體對(duì)象。
方法：類中定義的函數(shù)。
對(duì)象：通過類定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)例。對(duì)象包括兩個(gè)數(shù)據(jù)成員（類變量和實(shí)例變量）和方法。
創(chuàng)建類
使用 class 語句來創(chuàng)建一個(gè)新類，class 之后為類的名稱并以冒號(hào)結(jié)尾:
classClassName:'類的幫助信息'#類文檔字符串class_suite#類體
類的幫助信息可以通過ClassName.doc查看。
class_suite 由類成員，方法，數(shù)據(jù)屬性組成。
實(shí)例
以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的 Python 類的例子:
實(shí)例
# !/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*-classEmployee:'所有員工的基類'empCount=0def__init__(self,name,salary):self.name=nameself.salary=salaryEmployee.empCount+=1defdisplayCount(self):print("Total Employee %d"%Employee.empCount)defdisplayEmployee(self):print("Name : ",self.name,", Salary: ",self.salary)
empCount 變量是一個(gè)類變量，它的值將在這個(gè)類的所有實(shí)例之間共享。你可以在內(nèi)部類或外部類使用 Employee.empCount 訪問。
第一種方法init()方法是一種特殊的方法，被稱為類的構(gòu)造函數(shù)或初始化方法，當(dāng)創(chuàng)建了這個(gè)類的實(shí)例時(shí)就會(huì)調(diào)用該方法
self 代表類的實(shí)例，self 在定義類的方法時(shí)是必須有的，雖然在調(diào)用時(shí)不必傳入相應(yīng)的參數(shù)。
self代表類的實(shí)例，而非類
類的方法與普通的函數(shù)只有一個(gè)特別的區(qū)別——它們必須有一個(gè)額外的第一個(gè)參數(shù)名稱, 按照慣例它的名稱是 self。
classTest:defprt(self):print(self)print(self.__class__)t=Test()t.prt()
以上實(shí)例執(zhí)行結(jié)果為：
<__main__.Test instance at 0x10d066878>__main__.Test
從執(zhí)行結(jié)果可以很明顯的看出，self 代表的是類的實(shí)例，代表當(dāng)前對(duì)象的地址，而self.class則指向類。
self 不是 python 關(guān)鍵字，我們把他換成 runoob 也是可以正常執(zhí)行的:
實(shí)例
classTest:defprt(runoob):print(runoob)print(runoob.__class__)t=Test()t.prt()
以上實(shí)例執(zhí)行結(jié)果為：
<__main__.Test instance at 0x10d066878>__main__.Test
創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象
實(shí)例化類其他編程語言中一般用關(guān)鍵字 new，但是在 Python 中并沒有這個(gè)關(guān)鍵字，類的實(shí)例化類似函數(shù)調(diào)用方式。
以下使用類的名稱 Employee 來實(shí)例化，并通過init方法接收參數(shù)。
"創(chuàng)建 Employee 類的第一個(gè)對(duì)象"emp1 = Employee("Zara", 2000)"創(chuàng)建 Employee 類的第二個(gè)對(duì)象"emp2 = Employee("Manni", 5000)
訪問屬性
您可以使用點(diǎn)號(hào).來訪問對(duì)象的屬性。使用如下類的名稱訪問類變量:
emp1.displayEmployee()emp2.displayEmployee()print"Total Employee %d"% Employee.empCount
完整實(shí)例：
實(shí)例
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-classEmployee:'所有員工的基類'empCount=0def__init__(self,name,salary):self.name=nameself.salary=salaryEmployee.empCount+=1defdisplayCount(self):print("Total Employee %d"%Employee.empCount)defdisplayEmployee(self):print("Name : ",self.name,", Salary: ",self.salary)"創(chuàng)建 Employee 類的第一個(gè)對(duì)象"emp1=Employee("Zara",2000)"創(chuàng)建 Employee 類的第二個(gè)對(duì)象"emp2=Employee("Manni",5000)emp1.displayEmployee()emp2.displayEmployee()print("Total Employee %d"%Employee.empCount)
執(zhí)行以上代碼輸出結(jié)果如下：
Name :? Zara ,Salary:? 2000Name :? Manni ,Salary:? 5000Total Employee 2
你可以添加，刪除，修改類的屬性，如下所示：
emp1.age=7# 添加一個(gè) 'age' 屬性emp1.age=8# 修改 'age' 屬性delemp1.age# 刪除 'age' 屬性
你也可以使用以下函數(shù)的方式來訪問屬性：
getattr(obj, name[, default]) : 訪問對(duì)象的屬性。
hasattr(obj,name) : 檢查是否存在一個(gè)屬性。
setattr(obj,name,value) : 設(shè)置一個(gè)屬性。如果屬性不存在，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新屬性。
delattr(obj, name) : 刪除屬性。
hasattr(emp1, 'age')? ? # 如果存在 'age' 屬性返回 True。getattr(emp1, 'age')? ? # 返回 'age' 屬性的值 setattr(emp1, 'age', 8) # 添加屬性 'age' 值為 8 delattr(emp1, 'age')? ? # 刪除屬性 'age'
Python內(nèi)置類屬性
dict: 類的屬性（包含一個(gè)字典，由類的數(shù)據(jù)屬性組成）
doc:類的文檔字符串
name: 類名
module: 類定義所在的模塊（類的全名是'main.className'，如果類位于一個(gè)導(dǎo)入模塊mymod中，那么className.module等于 mymod）
bases: 類的所有父類構(gòu)成元素（包含了一個(gè)由所有父類組成的元組）
Python內(nèi)置類屬性調(diào)用實(shí)例如下：
實(shí)例
#!/usr/bin/python# -- coding: UTF-8 --classEmployee:'所有員工的基類'empCount=0definit(self,name,salary):self.name=name? ? self.salary=salary? ? Employee.empCount+=1defdisplayCount(self):print("Total Employee % d"%Employee.empCount)defdisplayEmployee(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__)
執(zhí)行以上代碼輸出結(jié)果如下：
Employee.__doc__: 所有員工的基類Employee.__name__: EmployeeEmployee.__module__: __main__Employee.__bases__: ()Employee.__dict__: {'__module__': '__main__', 'displayCount': , 'empCount': 0, 'displayEmployee': , '__doc__': '\xe6\x89\x80\xe6\x9c\x89\xe5\x91\x98\xe5\xb7\xa5\xe7\x9a\x84\xe5\x9f\xba\xe7\xb1\xbb', '__init__': }
python對(duì)象銷毀(垃圾回收)
Python 使用了引用計(jì)數(shù)這一簡(jiǎn)單技術(shù)來跟蹤和回收垃圾。
在 Python 內(nèi)部記錄著所有使用中的對(duì)象各有多少引用。
一個(gè)內(nèi)部跟蹤變量，稱為一個(gè)引用計(jì)數(shù)器。
當(dāng)對(duì)象被創(chuàng)建時(shí)， 就創(chuàng)建了一個(gè)引用計(jì)數(shù)， 當(dāng)這個(gè)對(duì)象不再需要時(shí)， 也就是說， 這個(gè)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)變?yōu)? 時(shí)， 它被垃圾回收。但是回收不是"立即"的， 由解釋器在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)，將垃圾對(duì)象占用的內(nèi)存空間回收。
a=40# 創(chuàng)建對(duì)象<40>b=a? ? ? # 增加引用，<40>的計(jì)數(shù)c=[b]# 增加引用.<40>的計(jì)數(shù)del a? ? ? # 減少引用<40>的計(jì)數(shù)b=100# 減少引用<40>的計(jì)數(shù)c[0]=-1# 減少引用<40>的計(jì)數(shù)
垃圾回收機(jī)制不僅針對(duì)引用計(jì)數(shù)為0的對(duì)象，同樣也可以處理循環(huán)引用的情況。循環(huán)引用指的是，兩個(gè)對(duì)象相互引用，但是沒有其他變量引用他們。這種情況下，僅使用引用計(jì)數(shù)是不夠的。Python 的垃圾收集器實(shí)際上是一個(gè)引用計(jì)數(shù)器和一個(gè)循環(huán)垃圾收集器。作為引用計(jì)數(shù)的補(bǔ)充， 垃圾收集器也會(huì)留心被分配的總量很大（即未通過引用計(jì)數(shù)銷毀的那些）的對(duì)象。 在這種情況下， 解釋器會(huì)暫停下來， 試圖清理所有未引用的循環(huán)。
實(shí)例
析構(gòu)函數(shù)del，del在對(duì)象銷毀的時(shí)候被調(diào)用，當(dāng)對(duì)象不再被使用時(shí)，del方法運(yùn)行：
#!/usr/bin/python# -- coding: UTF-8 --classPoint:definit(self,x=0,y=0):self.x=x? ? ? ? self.y=ydef__del__(self):class_name=self.__class__.__name__print(class_name,"銷毀")pt1=Point()pt2=pt1pt3=pt1printid(pt1),id(pt2),id(pt3)# 打印對(duì)象的iddelpt1delpt2delpt3
以上實(shí)例運(yùn)行結(jié)果如下：
3083401324 3083401324 3083401324Point 銷毀
注意：通常你需要在單獨(dú)的文件中定義一個(gè)類，
類的繼承
面向?qū)ο蟮木幊處淼闹饕锰幹皇谴a的重用，實(shí)現(xiàn)這種重用的方法之一是通過繼承機(jī)制。
通過繼承創(chuàng)建的新類稱為子類或派生類，被繼承的類稱為基類、父類或超類。
繼承語法
class派生類名(基類名)...
在python中繼承中的一些特點(diǎn)：
1、如果在子類中需要父類的構(gòu)造方法就需要顯式的調(diào)用父類的構(gòu)造方法，或者不重寫父類的構(gòu)造方法。詳細(xì)說明可查看： python 子類繼承父類構(gòu)造函數(shù)說明。
2、在調(diào)用基類的方法時(shí)，需要加上基類的類名前綴，且需要帶上 self 參數(shù)變量。區(qū)別在于類中調(diào)用普通函數(shù)時(shí)并不需要帶上 self 參數(shù)
3、Python 總是首先查找對(duì)應(yīng)類型的方法，如果它不能在派生類中找到對(duì)應(yīng)的方法，它才開始到基類中逐個(gè)查找。（先在本類中查找調(diào)用的方法，找不到才去基類中找）。
如果在繼承元組中列了一個(gè)以上的類，那么它就被稱作"多重繼承" 。
語法：
派生類的聲明，與他們的父類類似，繼承的基類列表跟在類名之后，如下所示：
classSubClassName(ParentClass1[,ParentClass2,...]):...
實(shí)例
classParent:# 定義父類parentAttr=100def__init__(self):print("我是父類構(gòu)造函數(shù)")defparentMethod(self):print("調(diào)用父類方法")defsetAttr(self,arrt):Parent.parentAttr=arrtdefgetAttr(self):print("父類屬性:",Parent.parentAttr)classChild(Parent):# 定義子類def__init__(self):print("調(diào)用子類構(gòu)造方法")defchildMethod(self):print("調(diào)用子類方child method")c=Child()c.childMethod()c.parentMethod()c.setAttr(200)c.getAttr()
以上代碼執(zhí)行結(jié)果如下：
調(diào)用子類構(gòu)造方法調(diào)用子類方法調(diào)用父類方法父類屬性 : 200
你可以繼承多個(gè)類
classA:# 定義類 A.....classB:# 定義類 B.....classC(A,B):# 繼承類 A 和 B.....
你可以使用issubclass()或者isinstance()方法來檢測(cè)。
issubclass() - 布爾函數(shù)判斷一個(gè)類是另一個(gè)類的子類或者子孫類，語法：issubclass(sub,sup)
isinstance(obj, Class) 布爾函數(shù)如果obj是Class類的實(shí)例對(duì)象或者是一個(gè)Class子類的實(shí)例對(duì)象則返回true。
方法重寫
如果你的父類方法的功能不能滿足你的需求，你可以在子類重寫你父類的方法：
實(shí)例：
實(shí)例
classAnimal:# 定義父類defrun(self):print("Animal is running...")# 調(diào)用父類方法classCat(Animal):# 定義子類defrun(self):print("Cat is running....")# 調(diào)用子類方法classDog(Animal):# 定義子類defrun(self):print("Dog is running.....")# 調(diào)用子類方法c=Dog()# 子類實(shí)例c.run()
執(zhí)行以上代碼輸出結(jié)果如下：
Dogisrunning.....
基礎(chǔ)重載方法
下表列出了一些通用的功能，你可以在自己的類重寫：
序號(hào)方法, 描述 & 簡(jiǎn)單的調(diào)用
1init ( self [,args...] )構(gòu)造函數(shù) 簡(jiǎn)單的調(diào)用方法:obj = className(args)
2del( self )析構(gòu)方法, 刪除一個(gè)對(duì)象 簡(jiǎn)單的調(diào)用方法 :del obj
3repr( self )轉(zhuǎn)化為供解釋器讀取的形式 簡(jiǎn)單的調(diào)用方法 :repr(obj)
4str( self )用于將值轉(zhuǎn)化為適于人閱讀的形式 簡(jiǎn)單的調(diào)用方法 :str(obj)
5cmp ( self, x )對(duì)象比較 簡(jiǎn)單的調(diào)用方法 :cmp(obj, x)
運(yùn)算符重載
Python同樣支持運(yùn)算符重載，實(shí)例如下：
實(shí)例
#!/usr/bin/pythonclassVector:def__init__(self,a,b):self.a=aself.b=bdef__str__(self):return'Vector (%d, %d)'%(self.a,self.b)def__add__(self,other):returnVector(self.a+other.a,self.b+other.b)v1=Vector(2,10)v2=Vector(5,-2)print(v1+v2)
以上代碼執(zhí)行結(jié)果如下所示:
Vector(7,8)
類屬性與方法
類的私有屬性
__private_attrs：兩個(gè)下劃線開頭，聲明該屬性為私有，不能在類的外部被使用或直接訪問。在類內(nèi)部的方法中使用時(shí)self.__private_attrs。
類的方法
在類的內(nèi)部，使用def關(guān)鍵字可以為類定義一個(gè)方法，與一般函數(shù)定義不同，類方法必須包含參數(shù) self,且為第一個(gè)參數(shù)
類的私有方法
__private_method：兩個(gè)下劃線開頭，聲明該方法為私有方法，不能在類的外部調(diào)用。在類的內(nèi)部調(diào)用self.__private_methods
實(shí)例
# !/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*-classJustCounter:__secretCount=0# 私有變量publicCount=0# 公開變量defcount(self):self.__secretCount+=1self.publicCount+=1print(self.__secretCount)counter=JustCounter()counter.count()counter.count()print(counter.publicCount)print(counter.__secretCount)# 報(bào)錯(cuò)，實(shí)例不能訪問私有變量
Python 通過改變名稱來包含類名:
122Traceback(most recent call last):File"test.py",line17,in<module>print counter.__secretCount# 報(bào)錯(cuò)，實(shí)例不能訪問私有變量AttributeError:JustCounterinstance has no attribute'__secretCount'
Python不允許實(shí)例化的類訪問私有數(shù)據(jù)，但你可以使用object._className__attrName（對(duì)象名.類名_私有屬性名）訪問屬性，參考以下實(shí)例：
#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-classRunoob:__site="www.runoob.com"runoob=Runoob()printrunoob._Runoob__site
執(zhí)行以上代碼，執(zhí)行結(jié)果如下：
www.runoob.com
單下劃線、雙下劃線、頭尾雙下劃線說明：
foo: 定義的是特殊方法，一般是系統(tǒng)定義名字 ，類似init()之類的。
_foo: 以單下劃線開頭的表示的是 protected 類型的變量，即保護(hù)類型只能允許其本身與子類進(jìn)行訪問，不能用于from module import *
__foo: 雙下劃線的表示的是私有類型(private)的變量, 只能是允許這個(gè)類本身進(jìn)行訪問了。
