Python之 OOP

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面向对象三大特性

封装

利用抽象数据类型将数据和基于数据的操作封装在一起，使其构成一个不可分割的独立实体。数据被保护在抽象数据类型的内部，尽可能地隐藏内部的细节，只保留一些对外接口使之与外部发生联系。用户无需知道对象内部的细节，但可以通过对象对外提供的接口来访问该对象。

将内容封装到某处

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class Content(object):
    def __init__(self, name, age, hobby):
        self.name = name
        self.age = age
        self.hobby = hobby
obj1=Content("yao",18,"女")
obj1=Content("jia",18,"女")

self 是一个形式参数，当执行obj1=Content(“yao”,18,”女”)时，self 等于 obj1;当执行obj1=Content(“jia”,18,”女”) 时，self 等于 obj2

所以，内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中，每个对象中都有 name , age 和 hobby 属性

将方法封装到某处

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class Animal(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def eating(self):
    	print(self.name + "can eating")
    def drinking(self):
    	print(self.name + "can drinking")
obj = Animal("cat")

调用

  • 通过对象直接调用

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    obj1.name # 直接调用obj1对象的name属性
    obj2.age # 直接调用obj2对象的age属性

  • 通过self间接调用

    执行类中的方法时，需要通过self间接调用被封装的内容

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    obj.drinking() # Python默认会将obj传给self参数，即：obj.drinking(obj)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj，即：self.name 是 cat

继承

继承应该遵循里氏替换原则，子类对象必须能够替换掉所有父类对象。

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class Animal(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def eating(self):
        print(self.name + "can eating")
        
    def drinking(self):
        print(self.name + "can drinking")


class Cat(Animal):
    def cat_sound(self):
        print("喵")


class Dog(Animal):
    def dog_sound(self):
        print("汪")

对于面向对象的继承来说，其实就是将多个类共有的方法提取到父类中，子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。除了子类和父类的称谓，你可能看到过 派生类 和 基类 ，他们与子类和父类只是叫法不同而已。

多继承

Java和C#中则只能继承一个类,而Python的类可以继承多个类;Python的类如果继承了多个类，那么其寻找方法的方式有两种，分别是：深度优先和广度优先

查找方式

  • 当类是经典类时，多继承情况下，会按照深度优先方式查找
  • 当类是新式类时，多继承情况下，会按照广度优先方式查找

从写法上区分的话，如果 当前类或者父类继承了object类，那么该类便是新式类，否则便是经典类。

经典类多继承:

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class D:

    def bar(self):
        print 'D.bar'


class C(D):

    def bar(self):
        print 'C.bar'


class B(D):

    def bar(self):
        print 'B.bar'


class A(B, C):

    def bar(self):
        print 'A.bar'

a = A()
a.bar()
# 执行bar方法时
# 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中没有，则继续去D类中找，如果D类中没有，则继续去C类中找，如果还是未找到，则报错
# 所以，查找顺序：A --> B --> D --> C
# 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了
a.bar()

新式类多继承:

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class D(object):

    def bar(self):
        print 'D.bar'


class C(D):

    def bar(self):
        print 'C.bar'


class B(D):

    def bar(self):
        print 'B.bar'


class A(B, C):

    def bar(self):
        print 'A.bar'

a = A()
# 执行bar方法时
# 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中没有，则继续去C类中找，如果C类中没有，则继续去D类中找，如果还是未找到，则报错
# 所以，查找顺序：A --> B --> C --> D
# 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了
a.bar()

多态

Pyhon不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法，但是原生多态，其Python崇尚“鸭子类型”。

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class F1:
    pass


class S1(F1):

    def show(self):
        print 'S1.show'


class S2(F1):

    def show(self):
        print 'S2.show'

def Func(obj):
    print obj.show()

s1_obj = S1()
Func(s1_obj) 

s2_obj = S2()
Func(s2_obj) 

Python “鸭子类型”

类的成员

类的成员可以分为三大类：字段、方法和属性

类成员

所有成员中，只有普通字段的内容保存对象中，即：根据此类创建了多少对象，在内存中就有多少个普通字段。而其他的成员，则都是保存在类中，即：无论对象的多少，在内存中只创建一份。

字段

字段包括：普通字段和静态字段，他们在定义和使用中有所区别，而最本质的区别是内存中保存的位置不同

  • 普通字段属于对象
  • 静态字段属于类

字段的定义和使用:

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class Province(object):

    # 静态字段
    country ＝ '中国'

    def __init__(self, name):

        # 普通字段
        self.name = name


# 直接访问普通字段
obj = Province('河北省')
print(obj.name)

# 直接访问静态字段
Province.country

内存中的位置:

  • 静态字段在内存中只保存一份
  • 普通字段在每个对象中都要保存一份

方法

方法包括：普通方法、静态方法和类方法，三种方法在内存中都归属于类，区别在于调用方式不同。

  • 普通方法：由对象调用；至少一个self参数；执行普通方法时，自动将调用该方法的对象赋值给self；
  • 类方法：由类调用； 至少一个cls参数；执行类方法时，自动将调用该方法的类复制给cls；
  • 静态方法：由类调用；无默认参数；

方法的定义和使用:

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class Foo(object):

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def com_func(self):
        """ 定义普通方法，至少有一个self参数 """
        print('普通方法')

    @classmethod
    def class_func(cls):
        """ 定义类方法，至少有一个cls参数 """
        print('类方法')

    @staticmethod
    def static_func():
        """ 定义静态方法 ，无默认参数"""
        print('静态方法')


# 通过对象调用普通方法
f = Foo("yao")
f.com_func()

# 通过类名调用类方法
Foo.class_func()

# 通过类名调用静态方法
Foo.static_func()

属性

Python中的属性其实是普通方法的变种。

属性的基本使用:

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class Foo(object):

    def func(self):
        pass

    # 定义属性
    @property
    def prop(self):
        pass
# ############### 调用 ###############
foo_obj = Foo()

foo_obj.func()  #调用方法
foo_obj.prop   #调用属性

注意:

  • 定义时，在普通方法的基础上添加 @property 装饰器；
  • 定义时，属性仅有一个self参数
  • 调用时，无需括号
    ​ 方法：foo_obj.func()
    ​ 属性：foo_obj.prop
  • 属性存在意义是：访问属性时可以制造出和访问字段完全相同的假象
  • Python的属性的功能是：属性内部进行一系列的逻辑计算，最终将计算结果返回。

装饰器方式使用构建属性

  • 经典类中的属性只有一种访问方式，其对应被 @property 修饰的方法
  • 新式类中的属性有三种访问方式，并分别对应了三个被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修饰的方法
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class Goods(object):

    @property
    def price(self):
        print '@property'

    @price.setter
    def price(self, value):
        print '@price.setter'

    @price.deleter
    def price(self):
        print '@price.deleter'

# ############### 调用 ###############
obj = Goods()

obj.price          # 自动执行 @property 修饰的 price 方法，并获取方法的返回值

obj.price = 123    # 自动执行 @price.setter 修饰的 price 方法，并将  123 赋值给方法的参数

del obj.price      # 自动执行 @price.deleter 修饰的 price 方法

由于新式类中具有三种访问方式，我们可以根据他们几个属性的访问特点，分别将三个方法定义为对同一个属性：获取、修改、删除

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class Goods(object):

    def __init__(self):
        # 原价
        self.original_price = 100
        # 折扣
        self.discount = 0.8

    @property
    def price(self):
        # 实际价格 = 原价 * 折扣
        new_price = self.original_price * self.discount
        return new_price

    @price.setter
    def price(self, value):
        self.original_price = value

    @price.deltter
    def price(self, value):
        del self.original_price

obj = Goods()
obj.price         # 获取商品价格
obj.price = 200   # 修改商品原价
del obj.price     # 删除商品原价

静态字段方式构造属性

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class Foo(object):

    def get_bar(self):
        return '属性'

    BAR = property(get_bar)

obj = Foo()
reuslt = obj.BAR        # 自动调用get_bar方法，并获取方法的返回值
print(reuslt)

property的构造方法中有个四个参数

  • 第一个参数是方法名，调用 对象.属性 时自动触发执行方法
  • 第二个参数是方法名，调用 对象.属性 ＝ XXX 时自动触发执行方法
  • 第三个参数是方法名，调用 del 对象.属性 时自动触发执行方法
  • 第四个参数是字符串，调用 类.属性.__doc__ ，此参数是该属性的描述信息
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class Foo(object)：

    def get_bar(self):
        return '属性'

    # *必须两个参数
    def set_bar(self, value): 
        return 'set value' + value

    def del_bar(self):
        return 'property'

    BAR ＝ property(get_bar, set_bar, del_bar, 'description...')

obj = Foo()

obj.BAR              # 自动调用第一个参数中定义的方法：get_bar
obj.BAR = "yao"      # 自动调用第二个参数中定义的方法：set_bar方法，并将“yao”当作参数传入
del obj.BAR          # 自动调用第三个参数中定义的方法：del_bar方法
Foo.BAR.__doc__      # 自动获取第四个参数中设置的值：description...

类成员的修饰符

对于每一个类的成员而言都有两种形式：

  • 公有成员，在任何地方都能访问
  • 私有成员，只有在类的内部才能方法

私有成员命名时，前两个字符是下划线。（特殊成员除外，例如：__init______、__call______、__dict______等）

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class C(object):
 
    def __init__(self):
        self.name = '公有字段'
        self.__foo = "私有字段"

私有成员和公有成员的访问限制不同：

静态字段

  • 公有静态字段：类可以访问；类内部可以访问；派生类中可以访问

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    class C(object):

        name = "公有静态字段"

        def func(self):
            print(C.name)

    class D(C):

        def show(self):
            print(C.name)


    C.name         # 类访问

    obj = C()
    obj.func()     # 类内部可以访问

    obj_son = D()
    obj_son.show() # 派生类中可以访问

  • 私有静态字段：仅类内部可以访问

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    class C(object):

        __name = "公有静态字段"

        def func(self):
            print C.__name

    class D(C):

        def show(self):
            print C.__name


    C.__name       # 类访问            ==> 错误

    obj = C()
    obj.func()     # 类内部可以访问     ==> 正确

    obj_son = D()
    obj_son.show() # 派生类中可以访问   ==> 错误

    普通字段

    • 公有普通字段：对象可以访问；类内部可以访问；派生类中可以访问

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      class C(object):
          
          def __init__(self):
              self.foo = "公有字段"

          def func(self):
              print(self.foo) 　#　类内部访问

      class D(C):
          
          def show(self):
              print(self.foo)　# 派生类中访问

      obj = C()

      obj.foo     # 通过对象访问
      obj.func()  # 类内部访问

      obj_son = D();
      obj_son.show()  # 派生类中访问

    • 私有普通字段：仅类内部可以访问

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      class C(object):
          
          def __init__(self):
              self.__foo = "私有字段"

          def func(self):
              print(self.foo) 　#　类内部访问

      class D(C):
          
          def show(self):
              print (self.foo)　# 派生类中访问

      obj = C()

      obj.__foo     # 通过对象访问    ==> 错误
      obj.func()  # 类内部访问        ==> 正确

      obj_son = D();
      obj_son.show()  # 派生类中访问  ==> 错误

      方法、属性的访问于上述方式相似，即：私有成员只能在类内部使用

类的特殊成员

__doc______

表示类的描述信息

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class Foo(object):
    """ 描述类信息 """

    def func(self):
        pass

print(Foo.__doc__)
# 输出：类的描述信息

module 和 class

　　module 表示当前操作的对象在那个模块

　　class 表示当前操作的对象的类是什么

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class C:

    def __init__(self):
        self.name = 'yao'
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from lib.aa import C

obj = C()
print obj.__module__  # 输出 lib.aa，即：输出模块
print obj.__class__      # 输出 lib.aa.C，即：输出类

init

　　构造方法，通过类创建对象时，自动触发执行。

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class Foo:

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.age = 18


obj = Foo('yao') # 自动执行类中的 __init__ 方法

del

　　析构方法，当对象在内存中被释放时，自动触发执行。

注：此方法一般无须定义，因为Python是一门高级语言，程序员在使用时无需关心内存的分配和释放，因为此工作都是交给Python解释器来执行，所以，析构函数的调用是由解释器在进行垃圾回收时自动触发执行的。

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class Foo:

    def __del__(self):
        pass

call

　　对象后面加括号，触发执行。

注：构造方法的执行是由创建对象触发的，即：对象 = 类名() ；而对于 call 方法的执行是由对象后加括号触发的，即：对象() 或者 类()()

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class Foo:

    def __init__(self):
        pass
    
    def __call__(self, *args, **kwargs):

        print '__call__'


obj = Foo() # 执行 __init__
obj()       # 执行 __call__

str

　　如果一个类中定义了str方法，那么在打印 对象 时，默认输出该方法的返回值

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class Foo:

    def __str__(self):
        return 'yao'


obj = Foo()
print(obj)
# 输出：yao

getitem、setitem、delitem

用于索引操作，如字典。以上分别表示获取、设置、删除数据

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`#!/usr/bin/env python``# -*- coding:utf-8 -*-` `class` `Foo(``object``):` `    ``def` `__getitem__(``self``, key):``        ``print` `'__getitem__'``,key` `    ``def` `__setitem__(``self``, key, value):``        ``print` `'__setitem__'``,key,value` `    ``def` `__delitem__(``self``, key):``        ``print` `'__delitem__'``,key`  `obj ``=` `Foo()` `result ``=` `obj[``'k1'``]      ``# 自动触发执行 __getitem__``obj[``'k2'``] ``=` `'wupeiqi'`   `# 自动触发执行 __setitem__``del` `obj[``'k1'``]           ``# 自动触发执行 __delitem__`
-------------The End-------------