Python学习：面向对象基础语法

目标

• dir 内置函数
• 定义简单的类（只包含方法）
• 方法中的 self 参数
• 初始化方法
• 内置方法和属性

01. dir 内置函数

• 在 Python 中 对象几乎是无所不在的，我们之前学习的 变量、数据、函数 都是对象

在 Python 中可以使用以下两个方法验证：

1. 在 标识符 / 数据 后输入一个 .，然后按下 TAB 键，iPython 会提示该对象能够调用的 方法列表
2. 使用内置函数 dir 传入 标识符 / 数据，可以查看对象内的 所有属性及方法

代码示例

def demo():
    print("hello")
demo()
print("*"*30)

dir(demo)

hello
******************************
Out[9]:
['__annotations__',
 '__call__',
 '__class__',
 '__closure__',
 '__code__',
 '__defaults__',
 '__delattr__',
 '__dict__',
 '__dir__',
 '__doc__',
 '__eq__',
 '__format__',
 '__ge__',
 '__get__',
 '__getattribute__',
 '__globals__',
 '__gt__',
 '__hash__',
 '__init__',
 '__init_subclass__',
 '__kwdefaults__',
 '__le__',
 '__lt__',
 '__module__',
 '__name__',
 '__ne__',
 '__new__',
 '__qualname__',
 '__reduce__',
 '__reduce_ex__',
 '__repr__',
 '__setattr__',
 '__sizeof__',
 '__str__',
 '__subclasshook__']

提示： __方法名__ 格式的方法是 Python 提供的 内置方法 / 属性，稍后会给大家介绍一些常用的 内置方法 / 属性

序号	方法名	类型	作用
01	__new__	方法	创建对象时，会被 自动 调用
02	__init__	方法	对象被初始化时，会被 自动 调用
03	__del__	方法	对象被从内存中销毁前，会被 自动 调用
04	__str__	方法	返回对象的描述信息，print 函数输出使用

提示： 利用好 dir() 函数，在学习时很多内容就不需要死记硬背了

02. 定义简单的类（只包含方法）

面向对象 是 更大 的 封装，在 一个类中 封装 多个方法，这样 通过这个类创建出来的对象，就可以直接调用这些方法了！

2.1 定义只包含方法的类

• 在 Python 中要定义一个只包含方法的类，语法格式如下：

 class="language-python">class 类名:

    def 方法1(self, 参数列表):      # 第一个参数是self
        pass
    
    def 方法2(self, 参数列表):
        pass

• 方法 的定义格式和之前学习过的函数 几乎一样
• 区别在于 第一个参数必须是 self，大家暂时先记住，稍后介绍 self

注意：类名 的 命名规则 要符合 大驼峰命名法

2.2 创建对象

• 当一个类定义完成之后，要使用这个类来创建对象，语法格式如下：

对象变量 = 类名()

2.3 第一个面向对象程序

需求

• 小猫 爱 吃 鱼，小猫 要 喝 水

分析

1. 定义一个类：猫类 Cat
2. 定义两个方法 eat 和 drink
3. 按照需求 —— 不需要定义属性

class Cat:
    """这是一个猫类"""

    def eat(self):
        print("小猫爱吃鱼")

    def drink(self):
        print("小猫在喝水")
        	
# 创建猫对象
tom = Cat()
tom.drink()
tom.eat()

小猫在喝水
小猫爱吃鱼

引用概念的强调

在面向对象开发中，引用的概念是同样适用的！

• 在 Python 中使用类 创建对象之后，tom 变量中 仍然记录的是 对象在内存中的地址
• 也就是 tom 变量 引用 了 新建的猫对象
• 使用 print 输出 对象变量，默认情况下，是能够输出这个变量 引用的对象 是 由哪一个类创建的对象，以及 在内存中的地址（十六进制表示）

提示：在计算机中，通常使用 十六进制 表示 内存地址

• 十进制 和 十六进制 都是用来表达数字的，只是表示的方式不一样
• 十进制 和 十六进制 的数字之间可以来回转换

• %d 可以以 10 进制 输出数字
• %x 可以以 16 进制 输出数字

代码示例：

class Cat:

    def eat(self):
        print("小猫爱吃鱼")

    def drink(self):
        print("小猫要喝水")

# 创建猫对象
tom = Cat()
print(tom)

addr = id(tom)
print("%x" % addr)
print("%d" % addr)

<__main__.Cat object at 0x0000019F893ADA58>
19f893ada58
1784713763416

案例进阶 —— 使用 Cat 类再创建一个对象

class Cat:

    def eat(self):
        print("小猫爱吃鱼")

    def drink(self):
        print("小猫要喝水")

# 创建猫对象
tom = Cat()
tom.eat()
tom.drink()
print(tom)

# 再创建一个猫对象
lazy_cat = Cat()
lazy_cat.eat()
lazy_cat.drink()
print(lazy_cat)

lazy_cat2 = lazy_cat
print(lazy_cat2)

小猫爱吃鱼
小猫要喝水
<__main__.Cat object at 0x0000019F893ADE80>
小猫爱吃鱼
小猫要喝水
<__main__.Cat object at 0x0000019F893ADA58>
<__main__.Cat object at 0x0000019F893ADA58>

提问：tom 和 lazy_cat 是同一个对象吗？ 答：不是！

03. 方法中的 self 参数

3.1 案例改造 —— 给对象增加属性

• 在 Python 中，要 给对象设置属性，非常的容易，但是不推荐使用
  • 因为：对象属性的封装应该封装在类的内部
• 只需要在 类的外部的代码 中直接通过 . 设置一个属性即可

注意：这种方式虽然简单，但是不推荐使用！！！

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tom.name = "Tom"

3.2 使用 self 在方法内部输出每一只猫的名字

由 哪一个对象 调用的方法，方法内的 self 就是 哪一个对象的引用

• 在类封装的方法内部，self 就表示 当前调用方法的对象自己
• 调用方法时，程序员不需要传递 self 参数
• 在方法内部

• 可以通过 self. 访问对象的属性
• 也可以通过 self. 调用其他的对象方法

改造代码如下：

class Cat:

    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)

# 创建猫对象
tom = Cat()
# 可以使用　.属性名　利用赋值语句就可以了
tom.name = "Tom"
tom.eat()
tom.drink()
print(tom)

# 再创建一个猫对象
lazy_cat = Cat()
lazy_cat.name = "大懒猫"
lazy_cat.eat()
lazy_cat.drink()
print(lazy_cat)

Tom 爱吃鱼
Tom 要喝水
<__main__.Cat object at 0x0000019F893B3668>
大懒猫 爱吃鱼
大懒猫 要喝水
<__main__.Cat object at 0x0000019F89398C18>

• 在 类的外部，通过 变量名. 访问对象的 属性和方法
• 在 类封装的方法中，通过 self. 访问对象的 属性和方法

04. 初始化方法

4.1 之前代码存在的问题 —— 在类的外部给对象增加属性

• 将案例代码进行调整，先调用方法 再设置属性，观察一下执行效果

注意：tom.name = "Tom"的位置不同有可能会带来隐患，导致程序报错。代码示例如下：

class Cat:

    def eat(self):   
        print("%s 爱吃鱼" % self.name)

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

tom = Cat()

# tom.name = "Tom"

tom.eat()
tom.drink()

tom.name = "Tom"

报错：

AttributeError: 'Cat' object has no attribute 'name'

提示

• 在日常开发中，不推荐在 类的外部 给对象增加属性

• 如果在运行时，没有找到属性，程序会报错

对象应该包含有哪些属性，应该 封装在类的内部

4.2 初始化方法

• 当使用 类名() 创建对象时，会 自动 执行以下操作：

1. 为对象在内存中 分配空间 —— 创建对象
2. 为对象的属性 设置初始值 —— 初始化方法(init)

这个 初始化方法 就是 __init__ 方法，__init__ 是对象的内置方法

__init__ 方法是 专门 用来定义一个类 具有哪些属性的方法！

在 Cat 中增加 __init__ 方法，验证该方法在创建对象时会被自动调用

class Cat:
    """这是一个猫类"""

    def __init__(self):
        print("初始化方法")

4.3 在初始化方法内部定义属性

• 在 __init__ 方法内部使用 self.属性名 = 属性的初始值 就可以 定义属性
• 定义属性之后，再使用 Cat 类创建的对象，都会拥有该属性

class Cat:

    def __init__(self):

        print("这是一个初始化方法")
		
		# 在初始化方法内部定义属性：
        # self.属性名 = 属性的初始值
        self.name = "Tom"

    def eat(self):
        print("%s 爱吃鱼" % self.name)

# 使用 类名() 创建对象的时候，会自动调用初始化方法 __init__
tom = Cat()
print(tom.name)
tom.eat()

这是一个初始化方法
Tom
Tom 爱吃鱼

4.4 改造初始化方法 —— 初始化的同时设置初始值

• 在开发中，如果希望在 创建对象的同时，就设置对象的属性，可以对 __init__ 方法进行 改造

1. 把希望设置的属性值，定义成 __init__ 方法的参数
2. 在方法内部使用 self.属性 = 形参 接收外部传递的参数
3. 在创建对象时，使用 类名(属性1, 属性2...) 调用

class Cat:

    def __init__(self, new_name):
		# 增加一个形参：new_name
        print("这是一个初始化方法")

        # self.属性名 = 属性的初始值
        # self.name = "Tom"
        self.name = new_name

    def eat(self):
        print("%s 爱吃鱼" % self.name)

# 使用类名()创建对象的时候，会自动调用初始化方法 __init__
tom = Cat("Tom")
print("*"*20)
print(tom.name)
print("*"*20)

lazy_cat = Cat("大懒猫")
print("*"*20)
print(lazy_cat.name)
lazy_cat.eat()

这是一个初始化方法
********************
Tom
********************
这是一个初始化方法
********************
大懒猫
大懒猫 爱吃鱼

05. 内置方法和属性

序号	方法名	类型	作用
01	__del__	方法	对象被从内存中销毁前，会被 自动 调用
02	__str__	方法	返回对象的描述信息，print 函数输出使用

5.1 __del__ 方法

• 在 Python 中

• 当使用 类名() 创建对象时，为对象 分配完空间后，自动 调用 __init__ 方法
• 当一个 对象被从内存中销毁 前，会 自动 调用 __del__ 方法

应用场景

• __init__ 改造初始化方法，可以让创建对象更加灵活
• __del__ 如果希望在对象被销毁前，再做一些事情，可以考虑一下 __del__ 方法

生命周期

• 一个对象从调用 类名() 创建，生命周期开始
• 一个对象的 __del__ 方法一旦被调用，生命周期结束
• 在对象的生命周期内，可以访问对象属性，或者让对象调用方法

class Cat:

    def __init__(self, new_name):
        self.name = new_name
        print("%s 来了" % self.name)

    def __del__(self):
        print("%s 我去了" % self.name)

# tom 是一个全局变量
tom = Cat("Tom")
print(tom.name)

print("-" * 50)

Tom 来了
Tom
--------------------------------------------------
Tom 我去了

del 关键字可以删除一个对象，下面代码与上面代码对比一下：

class Cat:

    def __init__(self, new_name):
        self.name = new_name
        print("%s 来了" % self.name)

    def __del__(self):
        print("%s 我去了" % self.name)

# tom 是一个全局变量
tom = Cat("Tom")
print(tom.name)

# del 关键字可以删除一个对象
del tom

print("-" * 50)

Tom 来了
Tom
Tom 我去了
--------------------------------------------------

5.2 __str__ 方法

• 在 Python 中，使用 print 输出 对象变量，默认情况下，会输出这个变量 引用的对象 是 由哪一个类创建的对象，以及 在内存中的地址（十六进制表示）
• 如果在开发中，希望使用 print 输出 对象变量 时，能够打印 自定义的内容，就可以利用 __str__ 这个内置方法了

注意：__str__ 方法必须返回一个字符串

class Cat:

    def __init__(self, new_name):

        self.name = new_name

        print("%s 来了" % self.name)

    def __del__(self):

        print("%s 我去了" % self.name)

    def __str__(self):

        # 必须返回一个字符串
        return "我是小猫[%s]" % self.name

# tom 是一个全局变量
tom = Cat("Tom")

# 如果在开放中希望用print函数打印某一对象的变量时，
# 希望在控制台看到我们自定义的信息，可以利用__str__这个内置方法。
# __str__()方法必须返回一个字符串
print(tom)

Tom 来了
我是小猫[Tom]
Tom 我去了

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