参考:黑马程序员教程 - Python基础 面向对象
OOP三大特性,且三个特性是有顺序的:
- 封装
- 继承
- 多态
封装
指的就是把现实世界的事务,封装、抽象成编程里的对象,包括各种属性和方法。
这个一般都很简单,不需要多讲。
唯一要注意的就是:推荐从小往大开始封装、开发类。比如手枪,子弹
这两个类,我们需要先定义和开发子弹的所有属性和方法,然后再去开发上一层的手枪。这样的话会很方便。反过来开发手枪的适合,发现写到一半写不下去要到子弹那里写,就很乱了。
继承
子类可以继承父类和父父类的所有属性、方法。
继承格式:
class Parent:
def func1(self):
pass
class Son(Parent):
def func2(self):
func1()
方法改写:
子类在不满意时,也可以进行自己的改写父类的属性、方法。
其中有两种情况:
- Overwrite 覆盖重写父类方法:只需要写一个同名函数即可覆盖。
-
Extend 扩展父类函数:
- 第一种方式(主要):写一个同名函数,并在其中通过
super().func()
引用父类方法。其中super
是一个python builtin 特殊类,而super()
即生成一个super的实例。在子类中生成super实例,会得到父类的引用。 - 第二种方式(python 2.x以前使用):写一个同名函数,再通过
ParentName.func(self)
引用父类方法。但是不推荐,因为父类名称改变的话所有的子类都要改。
- 第一种方式(主要):写一个同名函数,并在其中通过
私有不继承:
子类能够继承的只是父类的公开内容,但是不包括父类的私有内容。
如果要访问的话也可以,但是需要间接的调用父类再用方法调用私有内容。
多继承
Python中,子类是可以同时有多个父类的:也就是能够同时继承多个父类的所有属性、方法。
继承格式:
class Father:
def func1(self):
pass
class Mother:
def func2(self):
pass
class Son(Father, Mother):
def func3(self):
func1()
func2()
注意:
如果多个父类间存在有同名的方法,那么会继承第一个父类的方法。
MRO, Method Resolution Order
查看继承顺序:
通过类自带的.__mro__
属性(MRO, Method Resolution Order
),可以查看这个类的继承顺序。
子类可以直接写FatherName.func()
来调用父级函数。
但是当子类用super().func()
时候,python就会根据MRO
顺序,由近到远逐次寻找,找到最近的上级则返回。
用上例,如果是多继承的话,那么寻找顺序是:SON -> Father -> Mother -> object
。
查看类的内置属性和方法:
dir(className)
可以查看内置所有属性方法。
Python内置的object基础类
Python3开始使用新式的类定义,即默认让所有定义的类都自动继承一个叫object
的内置基础类。object
基础类定义了很多方便的属性。包括18项之多。
而旧式的Python2.x时代,不继承object基础类,自己定义的类就只有__doc__
和__module__
两样内置属性而已。2.x时代,如果需要手动继承,如:
class MyClass(object):
pass
多态
多态是指,不同的子类对象调用相同的父类方法,会产生多态多样结果的编程特性。
多态的前提是能够继承父类的方法,且能够重写改写父类的方法。
多态的特点:
- 是调用方法的技巧,而不影响类的内部设计
- 可以增加代码灵活度
def Father():
def work(self):
do_job()
def do_job(self):
print('Farming on the field...')
def Son(Father):
def do_job(self):
print('Programming at an office...')
# ---- Now let's work ----
Jason = Son()
Jason.work()
以上代码中,同样是work()
函数,且要do_work()
。但是,不同的人调用的是不同的do_work
。
Father调用自己的do_work,儿子因为自己重写了do_work,所以调用自己的方法。
这就是多态——所继承的方法,不需要再特殊指定谁用什么方法,而对象会自动调用适合自己的方法。
类与实例
Python中,实例是一个对象,类也是一个对象,一切皆对象。但这也是Python OOP中引起很多麻烦的原因。
实例对象非常好理解,也好用,直接用,就不说了。但是类对象
就不那么好理解了。
简单说,类对象
也是一个标准的对象,有自己的属性和方法,只不过能够像模版
一样生成多个实例对象而已。
类对象有这两大研究点:
-
类属性:就是能让所有实例访问和操作的公用厕所
- 定义类属性:位于class的所有方法之外
- 访问类属性:className.propertyName
-
类方法:比较难理解,必须用到名为
@classmethod
的装饰器,函数的第一个参数必须是关键字cls
,如同self
。-
@classmethod
装饰器:用来告诉解释器这是一个类方法
,而不是实例方法。 -
cls
参数:
-
类属性与实例属性
这是Python OOP中困扰很多人的特点。但是其实不难理解,总结如下:
class MyClass:
# 在这个位置定义的,叫类属性。==等同于其它语言的“静态属性”
# 这是每个实例共有的公用属性,相当于宿舍的公用洗澡间
count = 0
def __init__(self):
# 用self.定义的,叫实例属性,是每个实例只自己所有的属性,selfish
self.name = "Jason"
访问类属性的方法有两种:
-
ClassName.propertyName
:推荐,直接用类名访问类属性。 -
Instance.propertyName
:不推荐用实例名访问类属性,因为如果需要写入操作,那么这种方法只会给自己添加一个实例属性,而不会影响类属性。
动态添加类属性
方法一:
>>> MyClass.newAttribute = 'I am a class attribute'
>>> print( MyClass.newAttribute )
'I am a class attribute'
方法二:装饰器
# Customized decorator for classproperty
class classproperty(object):
def __init__(self, getter):
self.getter= getter
def __get__(self, instance, owner):
return self.getter(owner)
class MyClass:
@classproperty
def newAttribute(cls):
return 'I am a class attribute.'
>>> print( MyClass.newAttribute )
'I am a class attribute'
之所以把方法封装为一个类属性,是因为我们有时候需要根据其它类属性来定制这个类属性。
而一般情况下,我们没法在类属性定义的时候获得当前的类或类中其它的属性。
类方法
类方法如同类属性,是属于全类的方法,但是(推荐)只用来访问类属性。
类方法:比较难理解,必须用到名为@classmethod
的装饰器,函数的第一个参数必须是关键字cls
,如同self
。
-
@classmethod
装饰器:用来告诉解释器这是一个类方法
,而不是实例方法。 -
cls
参数:如同self
,用来指代当前的类。
注意:@classmethod
和cls
都是关键字,不能改。
代码:
class MyClass:
# 定义一个“类属性”
count = 0
# 这里开始定义“类方法”
@classmethod
def func(cls):
print(cls.count)
类静态方法
类中的staticmethod
装饰器同样是python基础类object的一个用于包装、装饰的方法。一旦在类方法前放上装饰器@staticmethod
,方法就会转换为一个静态方法
。
静态方法就是一个非常独立的方法:既不访问实例的信息,也不访问类的信息。
代码:
class MyClass:
# 定义一个“类属性”
count = 0
# 这里开始定义“类方法”
@staticmethod
def func():
pass
Property属性
类中的property
装饰器,也是python基础类object的一个用于包装、装饰的方法。一旦类方法前放上装饰器@property
,方法就会转换为一个类属性
。很多时候把方法伪装成属性,是非常方便的。
class MyClass:
# 这里开始定义由方法转换为“类属性”
@property
def name(self):
return "Jason"
c = MyClass()
print( c.name )
在继承object基础类的情况下,python给出了三种类属性装饰,对应三种操作:
- 读取:
@property
- 写入:
@name.setter
- 删除:
@name.deleter
也就是说,当你读取类属性my_name
的时候,会调用被@property
修饰的方法;当你修改my_name
当时候,会调用被@my_name.setter
修饰的方法;当你删除这个属性时,会调用被@my_name.deleter
修饰的方法。
注意:
- 其中
@property
,@*.setter
,@*.deleter
,这是固定的名字,不能改。 - 三种操作所修饰的三个函数,必须都是同一个名字:即“类属性”名。
代码:
class MyClass:
# 这里开始定义由方法转换为“类属性”
@property
def name(self):
return "Jason"
@name.setter
def name(self, value):
self.name = value
@name.deleter
def name(self):
del "Jason"
c = MyClass()
print( c.name ) # READ
c.name = "Brown" # SET
del c.name # DELETE
property属性的应用
很多OOP语言,针对property属性
,一般操作是:一个私有属性,配合两个公有方法。
如:
class MyClass:
def __init__(self):
self.__name = "Jason"
def get_name(self):
return self.__name
def set_name(self, value):
self.__name = value
c = MyClass()
# 开始调用
c.set_name("Brownee")
print( c.get_name() )
在Python下,可以利用装饰器改为以下代码,极大方便调用的过程:
class MyClass:
def __init__(self):
self.__name = "Jason"
@property
def name(self):
return self.__name
@name.setter
def name(self, value):
self.__name = value
c = MyClass()
# 开始调用
c.name = "Brownee"
print( c.name )