python 指南（07）面向对象编程

类和实例

一、面向对象和面向过程

• 面向过程的程序设计把计算机程序视为一系列的命令集合，即一组函数的顺序执行；为了简化程序设计，面向过程把函数继续切分为子函数，即把大块函数通过切割成小块函数来降低系统的复杂度
• 面向对象的程序设计把计算机程序视为一组对象的集合，而每个对象都可以接收其他对象发过来的消息，并处理这些消息，计算机程序的执行就是一系列消息在各个对象之间传递

二、类和实例

• 基本上来将python中的面向对象编程的实现和java中是很相似的

1、一个类的封装

• 类名后面的object代表继承的类，这里的和java中的object是很相似的概念
• init方法和java中的构造方法类似，就是用来初始化类的对象的，其中的参数self表示创建的实例本身和java中的this很类似
• 值得注意的是python类中包括init方法在类的所有方法第一参数都是self，只是调用方法时不用传递这个参数，python解析器自动帮我们完成了
• 和其他的脚本语言类似的是python也可以动态地为对象添加属性，这样就导致了对于同一个类的两个实例变量，虽然它们都是同一个类的不同实例，但拥有的变量名称都可能不同

class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score


stu1 = Student('allen', 78)
stu1.haha = "test-haha"

print(stu1.name)
print(stu1.haha)

三、数据封装

• 面向对象编程的一个重要特点就是数据封装
• 方法就是与实例绑定的函数，和普通函数不同，方法可以直接访问实例的数据
• 通过在实例上调用方法，我们就直接操作了对象内部的数据，但无需知道方法内部的实现细节，实现了数据和逻辑的封装

class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    def get_grade(self):
        if self.score >= 90:
            return 'A'
        elif self.score >= 60:
            return 'B'
        else:
            return 'C'

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访问限制

• 访问的限制基本来讲和java差不多，就是把变量私有化，对外提供访问和修改的get和set方法
• 但是有点不同的是，python并没有十分强硬的措施阻止你访问私有的数据，全靠自觉了

一、三种变量

• __name__类似这样的特殊变量，特殊变量是可以直接访问的，不是private变量
• 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，但按照约定还是把它视为private就好了
• __name这样的变量是私有变量，直接访问会出错，需要提供get/set方法；但实际上直接访问也是能够实现，python对这种变量的私有化的实现是通过修改变量名来实现的，也就是说你实际看到的__name被解析器修改了名字，一般的解析器是把名字修改为这样的_Classname__name，但是最好不要这么做，不同的解析器的实现可能是不同的，而且约定了不要这么做的啦

class Student(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.__gender = gender

    def get_gender(self):
        return self.__gender

    def set_gender(self,gender):
        self.__gender=gender

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继承和多态

一、继承

• 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
• 和iava不一样的是，java中一个方法接受一个父类参数，必须要求方法调用的时候传入的参数是这个父类或者其子类的对象；但是对于python这种动态语言，我不管你的继承关系是什么，只要你有相应的方法即可，这就是所谓的鸭子类型特点，只要看起来像并不一定要是，这也决定了python的继承不像静态语言那样是必须的

二、多态

• 所谓的多态简单来说就是：我有一个方法，方法接受一个类型参数，调用方法的时候，你可以传递该类型的对象，也可以传递该类的子类对象，最终的效果是，不论是父类还是子类对象，方法都可以正常运行，并且因为传入对象的不同表现出不同的运行结果
• 多态真正的威力在于：调用方只管调用，不管细节，而当我们新增一种子类时，只要确保相应方法编写正确，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：允许新增子类
  对修改封闭：不需要修改依赖父类的函数

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获取对象信息

一、使用type

• type()函数返回对应的Class类型

>>> type(123)==type(456)
True
>>> type(123)==int
True
>>> type('abc')==type(123)
False

• 判断基本数据类型可以直接写int，str等，要判断一个对象是否是函数可以使用types模块中定义的常量

>>> type(fn)==types.FunctionType
True
>>> type(abs)==types.BuiltinFunctionType
True
>>> type(lambda x: x)==types.LambdaType
True
>>> type((x for x in range(10)))==types.GeneratorType
True

二、使用isinstance

• isinstance()判断的是一个对象是否是该类型本身，或者位于该类型的父继承链上
• 能用type()判断的基本类型也可以用isinstance()判断，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
• 还可以判断一个变量是否是某些类型中的一种：isinstance([1, 2, 3], (list, tuple))

三、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
• 类似__xxx__的属性和方法在Python中都是有特殊用途的，比如python内置函数len(obj) 实际上是调用对象自己的__len__()函数来实现的
• 通过getattr()、setattr()、hasattr()三个方法可以直接操作一个对象的状态(方法和属性)

setattr(obj, 'y', 19) # 设置一个属性'y'
hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗？
getattr(obj, 'y') # 获取属性'y'
getattr(obj, 'z', 404) # 获取属性'z'，如果不存在，返回默认值404

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实例属性和类属性

• 以下的代码中 name1 是类属性，name 是实例属性
• 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，否则将产生难以发现的错误

class Student(object):
	name1 = 'Student'
    def __init__(self, name):
        self.name = name

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