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python面向对象编程OOP

时间:2019-08-21 12:05:47      阅读:183      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

学习自廖雪峰https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017496679217440

一、类与实例

面向对象的设计思想是抽象出Class,根据Class创建Instance。

class Student(object):

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

    def print_score(self):
        print(%s: %s % (self.name, self.score))

__init__下是类的属性,print_score()是类的方法,self指向创建的实例本身。在创建实例的时候,self不需要传,Python解释器自己会把实例变量传进去。

二、访问限制

在Class内部,可以有属性和方法,而外部代码可以通过直接调用实例变量的方法来操作数据,这样,就隐藏了内部的复杂逻辑。

但是,从前面Student类的定义来看,外部代码还是可以自由地修改一个实例的namescore属性。

如果要让内部属性不被外部访问,可以把属性的名称前加上两个下划线__,在Python中,实例的变量名如果以__开头,就变成了一个私有变量(private),只有内部可以访问,外部不能访问,所以,我们把Student类改一改:

class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.__name = name
        self.__score = score

    def print_score(self):
        print(%s: %s % (self.__name, self.__score))

改完后,对于外部代码来说,没什么变动,但是已经无法从外部访问实例变量.__name实例变量.__score了。

但是如果外部代码要获取name和score,要允许外部代码修改score,就在Student类下增加获取与修改的代码。

class Student(object):
    ...

    def get_name(self):
        return self.__name

    def get_score(self):
        return self.__score
    
    def set_score(self, score):
        if 0 <= score <= 100:
            self.__score = score
        else:
            raise ValueError(bad score)

你也许会问,原先那种直接通过bart.score = 99也可以修改啊,为什么要定义一个方法大费周折?因为在方法中,可以对参数做检查,避免传入无效的参数。

 

需要注意的是,在Python中,变量名类似__xxx__的,也就是以双下划线开头,并且以双下划线结尾的,是特殊变量,特殊变量是可以直接访问的,不是private变量,所以,不能用__name____score__这样的变量名。

有些时候,你会看到以一个下划线开头的实例变量名,比如_name,这样的实例变量外部是可以访问的,但是,按照约定俗成的规定,当你看到这样的变量时,意思就是,“虽然我可以被访问,但是,请把我视为私有变量,不要随意访问”。

双下划线开头的实例变量是不是一定不能从外部访问呢?其实也不是。不能直接访问__name是因为Python解释器对外把__name变量改成了_Student__name,所以,仍然可以通过_Student__name来访问__name变量:

但是强烈建议你不要这么干,因为不同版本的Python解释器可能会把__name改成不同的变量名。

注意下面这种错误写法

class Student():
    
    def __init__(self, name, score):
        self.__name = name
        self.__score = score
        
    def print_score(self):
        print(%s: %s %(self.__name, self.__score))
        
    def get_name(self):
        return self.__name
    
    def get_score(self):
        return self.__score
    
    def set_score(self,score):
        if 0 <= score <= 100:
            self.__score = score
        else:
            raise ValueError(bad score)
            
bart = Student(simon,59)
print(bart.get_name)
print(bart.get_name())
bart.__name = peter
print(bart.__name)#创建了一个新的__name变量
print(bart.get_name())

Output:

<bound method Student.get_name of <__main__.Student object at 0x000001FFDAC79208>>
simon
peter
simon

表面上看,外部代码“成功”地设置了__name变量,但实际上这个__name变量和class内部的__name变量不是一个变量!内部的__name变量已经被Python解释器自动改成了_Student__name,而外部代码给bart新增了一个__name变量

三、继承和多态

在OOP程序设计中,当我们定义一个class的时候,可以从某个现有的class继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类、父类或超类(Base class、Super class)。

class Animal():
    
    def run(self):
        print(Animal is running...)
        
class Dog(Animal):
    
    def run(self):
        print(Dog is running...)
        
class Cat(Animal):
    
    def run(self):
        print(Cat is running...)
        
dog = Dog()
dog.run()
cat = Cat()
cat.run()

Output:

Dog is running...
Cat is running...

继承可以把父类的所有功能都直接拿过来,这样就不必重零做起,子类只需要新增自己特有的方法,也可以把父类不适合的方法覆盖重写。

当我们定义一个class的时候,我们实际上就定义了一种数据类型。我们定义的数据类型和Python自带的数据类型,比如str、list、dict没什么两样。

在继承关系中,如果一个实例的数据类型是某个子类,那它的数据类型也可以被看做是父类。但是,反过来就不行。

多态的好处:

class Animal():
    
    def run(self):
        print(Animal is running...)
        
class Dog(Animal):
    
    def run(self):
        print(Dog is running...)
        
class Cat(Animal):
    
    def run(self):
        print(Cat is running...)

def run_twice(animal):
    animal.run()
    animal.run()
    
run_twice(Animal())
run_twice(Cat())
run_twice(Dog())

Output:

Animal is running...
Animal is running...
Cat is running...
Cat is running...
Dog is running...
Dog is running...

你会发现,新增一个Animal的子类,不必对run_twice()做任何修改,实际上,任何依赖Animal作为参数的函数或者方法都可以不加修改地正常运行,原因就在于多态。

多态的好处就是,当我们需要传入DogCatTortoise……时,我们只需要接收Animal类型就可以了,因为DogCatTortoise……都是Animal类型,然后,按照Animal类型进行操作即可。由于Animal类型有run()方法,因此,传入的任意类型,只要是Animal类或者子类,就会自动调用实际类型的run()方法,这就是多态的意思:

对于一个变量,我们只需要知道它是Animal类型,无需确切地知道它的子类型,就可以放心地调用run()方法,而具体调用的run()方法是作用在AnimalDogCat还是Tortoise对象上,由运行时该对象的确切类型决定,这就是多态真正的威力:调用方只管调用,不管细节,而当我们新增一种Animal的子类时,只要确保run()方法编写正确,不用管原来的代码是如何调用的。这就是著名的“开闭”原则

对扩展开放:允许新增Animal子类;

对修改封闭:不需要修改依赖Animal类型的run_twice()等函数

静态语言 vs 动态语言

对于静态语言(例如Java)来说,如果需要传入Animal类型,则传入的对象必须是Animal类型或者它的子类,否则,将无法调用run()方法。

对于Python这样的动态语言来说,则不一定需要传入Animal类型。我们只需要保证传入的对象有一个run()方法就可以了:

class Animal():
    
    def run(self):
        print(Animal is running...)
        
class Dog(Animal):
    
    def run(self):
        print(Dog is running...)
        
class Cat(Animal):
    
    def run(self):
        print(Cat is running...)
        
class Timer(object):
    
    def run(self):
        print(Start...)

def run_twice(animal):
    animal.run()
    animal.run()
    
run_twice(Animal())
run_twice(Cat())
run_twice(Dog())
run_twice(Timer())

Output:

Animal is running...
Animal is running...
Cat is running...
Cat is running...
Dog is running...
Dog is running...
Start...
Start...

这就是动态语言的“鸭子类型”,它并不要求严格的继承体系,一个对象只要“看起来像鸭子,走起路来像鸭子”,那它就可以被看做是鸭子。

动态语言的鸭子类型特点决定了继承不像静态语言那样是必须的。

四、获取对象信息

type()

isinstance(对象,类型)

 总是优先使用isinstance()判断类型,可以将指定类型及其子类“一网打尽”。

使用dir()

如果要获得一个对象的所有属性和方法,可以使用dir()函数,它返回一个包含字符串的list,比如,获得一个str对象的所有属性和方法:

dir(123)
----------------------------------------
Output:
[__add__,
 __class__,
 __contains__,
 __delattr__,
 __dir__,
 __doc__,
 __eq__,
 __format__,
 __ge__,
 __getattribute__,
 __getitem__,
 __getnewargs__,
 __gt__,
 __hash__,
 __init__,
 __init_subclass__,
 __iter__,
 __le__,
 __len__,
 __lt__,
 __mod__,
 __mul__,
 __ne__,
 __new__,
 __reduce__,
 __reduce_ex__,
 __repr__,
 __rmod__,
 __rmul__,
 __setattr__,
 __sizeof__,
 __str__,
 __subclasshook__,
 capitalize,
 casefold,
 center,
 count,
 encode,
 endswith,
 expandtabs,
 find,
 format,
 format_map,
 index,
 isalnum,
 isalpha,
 isdecimal,
 isdigit,
 isidentifier,
 islower,
 isnumeric,
 isprintable,
 isspace,
 istitle,
 isupper,
 join,
 ljust,
 lower,
 lstrip,
 maketrans,
 partition,
 replace,
 rfind,
 rindex,
 rjust,
 rpartition,
 rsplit,
 rstrip,
 split,
 splitlines,
 startswith,
 strip,
 swapcase,
 title,
 translate,
 upper,
 zfill]

内置函数 getattr() hasattr() setattr()可以直接操作一个对象的状态(包括对象的属性和方法)。

五、实例属性和类属性

实例属性属于各个实例所有,互不干扰;

类属性属于类所有,所有实例共享一个属性;

不要对实例属性和类属性使用相同的名字,由于实例属性优先级比类属性高,因此,它会屏蔽掉类的同名属性。也就是python在寻找属性的时候,会先从实例中找,在实例中找不到才会从实例所属的类中找。

 

python面向对象编程OOP

原文:https://www.cnblogs.com/sugar2019/p/11384632.html

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