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Python3-面向对象编程

Python3-面向对象编程

1. 面向对象技术

类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
方法：类中定义的函数。
类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
数据成员：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。
局部变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
实例变量：在类的声明中，属性是用变量来表示的，这种变量就称为实例变量，实例变量就是一个用 self 修饰的变量。
继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的属性和方法。
继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系（例图，Dog是一个Animal）。
实例化：创建一个类的实例，类的具体对象。
对象：通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法。

Python中的类提供了面向对象编程的所有基本功能：类的继承机制允许多个基类，派生类可以覆盖基类中的任何方法，方法中可以调用基类中的同名方法。

2. 类定义

class ClassName:
    # 属性
    # 方法

类实例化后，可以使用其属性。

3. 类对象

类对象支持两种操作：属性引用和实例化。

属性引用使用和 Python 中所有的属性引用一样的标准语法：obj.name。

类对象创建后，类命名空间中所有的命名都是有效属性名。

# 定义并使用类
class Myclass:  # 类
    i = 123   # 类属性
    def fun(self):   # 类方法
        return 'hello python'

x = Myclass()  # 类实例化、类对象

print(x.i)     # 对象调用属性
print(x.fun())   # 对象调用方法

构造函数：

class Complex:
    def __init__(self, a, b):   # 构造函数。将形参【a b】赋值给类中的属性
        self.i = a   # i,j是类Complex的两个属性
        self.j = b

# 构造函数在类实例化时会运行，此时已经将实参【1.1 2.2】赋值给类中的属性
x = Complex(1.1, 2.2)
print(x.i, x.j)

self代表类的实例，而非类

类的方法与普通的函数只有一个特别的区别，类的方法必须有一个额外的第一个参数名称, 按照惯例它的名称是 self。

类的方法中的第一个参数self，是类的第一个实例，self不是python关键词，可以换成其他名字，但必须要有这个参数。

4. 类的方法

在类的内部，使用 def 关键字来定义一个方法，与一般函数定义不同，类方法必须包含参数 self, 且为第一个参数，self 代表的是类的实例。

# 类定义
class people:
    # 定义基本属性
    name = ''
    age = 0
    # 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    __weight = 0

    # 定义构造方法
    def __init__(self, n, a, w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w

    def speak(self):
        print("{0} 说: 我今年 {1} 岁,体重 {2} kg".format(self.name, self.age, self.__weight))



# 实例化类
p = people('abong', 24, 65)
p.speak()  # 调用方法

5. 继承

# 基类定义
class people:
    # 定义基本属性
    name = ''
    age = 0
    # 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    __weight = 0

    # 定义构造方法
    def __init__(self, n, a, w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.weight = w

    def speak(self):
        print("{0} 说: 我今年 {1} 岁,体重 {2} kg".format(self.name, self.age, self.weight))


# 类继承
class student(people):
    grade = ''
    def __init__(self,n,a,w,g):
        people.__init__(self,n,a,w)
        self.grade = g
    # 派生类(子类)中定义的方法名与基类(父类)中的方法名相同，派生类(子类)会覆盖基类(父类)中的同名方法
    def speak(self):
        print("{0} 说: 我今年 {1} 岁,体重 {2} kg,成绩 {3} 分。".format(self.name, self.age, self.weight, self.grade))

# 实例化类
p = student('abong', 24, 65,100)
p.speak()  # 调用方法

6. 多继承

Python同样有限的支持多继承形式。

class new_class(old_class1,old_class2,old_class3):

需要注意圆括号中父类的顺序，若是父类中有相同的方法名，而在子类使用时未指定，python从左至右搜索 即方法在子类中未找到时，从左到右查找父类中是否包含方法。

# 类定义
class people:
    # 定义基本属性
    name = ''
    age = 0
    # 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
    __weight = 0

    # 定义构造方法
    def __init__(self, n, a, w):
        self.name = n
        self.age = a
        self.__weight = w

    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age))


# 单继承
class student(people):
    grade = ''

    def __init__(self, n, a, w, g):
        # 调用父类的构函
        people.__init__(self, n, a, w)
        self.grade = g

    # 覆写父类的方法
    def speak(self):
        print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级" % (self.name, self.age, self.grade))


# 另一个类，多重继承之前的准备
class speaker():
    topic = ''
    name = ''

    def __init__(self, n, t):
        self.name = n
        self.topic = t

    def speak(self):
        print("我叫 %s，我学习的是 %s" % (self.name, self.topic))


# 多重继承
class sample(speaker, student):
    a = ''

    def __init__(self, n, a, w, g, t):
        student.__init__(self, n, a, w, g)
        speaker.__init__(self, n, t)


test = sample("abong", 25, 80, 4, "Python")
test.speak()  # 方法名同，默认调用的是在括号中排前地父类的方法

7. 方法重写

如果父类方法的功能不能满足你的需求，你可以在子类重写你父类的方法。

在子类中定义和父类同名的方法即可。

8. 类私有属性和方法

①类私有属性：__private_attrs

两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类的外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrs。

②类私有方法：__provate_method

两个下划线开头，声明该方法为私有方法，只能在类的内部调用，不能在类的外部调用。self.__private_methods。

③类专有方法：

init : 构造函数，在生成对象时调用
del : 析构函数，释放对象时使用
repr : 打印，转换
setitem : 按照索引赋值
getitem: 按照索引获取值
len: 获得长度
cmp: 比较运算
call: 函数调用
add: 加运算
sub: 减运算
mul: 乘运算
truediv: 除运算
mod: 求余运算
pow: 乘方

在这里插入图片描述

9. 运算符重载

Python支持运算符重载，我们可以对类的专有方法进行重载。【重载，即重新定义，和方法重写类似】