Python面向对象基础

语言分类

面向机器

抽象成机器指令，让机器容易理解

代表：汇编语言

面向过程

按照步骤一步一步走，若出现情况A做相应的处理，若出现情况B做相应的处理

问题规模小，可以步骤化，按部就班处理

代表：C

面向对象OOP

计算机需要处理的问题的规模越来越大，需要多人、多部门协作

代表：C++、Java、Python

面向对象

一种认识世界、分析世界的方法论。将万事万物抽象成类

类class

抽象的概念，世间万物的抽象，是一类事物的共同特征的集合

用计算机语言来描述类——属性和方法的集合

对象instance、object

对象是类的具象，是一个实体

每个人个体都是抽象概念人类的不同的实体

属性：是对象状态的抽象，用数据结构来描述

操作：是对象行为的抽象，用操作名和实现该操作的方法类描述

哲学思想

一切皆对象

对象是数据和操作的封装

对象是独立的，但相互之间可以相互操作

目前OOP是最接近人类认知的编程范式

面向对象的3要素

封装

组装：将数据和操作结合在一起

隐藏数据：对外只暴露一些接口，通过接口来访问对象

继承

多复用，继承来的不用在重复写

多继承少修改，OCP（Open-Closed Principle），使用继承来改变和体现个性

多态

动态绑定，面向对象编程最灵活的地方

Python的类

定义

class ClassName:

语句块

使用class关键字

类名必须使用大驼峰

类定义完成后，就产生一个类对象，绑定到标识符ClassName上

类对象及类属性

类对象：类的定义即会生成一个类对象

类的属性：类定义中的变量和方法都是类的属性

类变量：x即为MyClass的变量

foo方法是类的属性，只有实例才能调用

Foo是方法对象method，不再是普通的函数对象function，一般要求至少有一个参数，第一个参数可以是self，self指代当前实例本身

实例化

a = MyClass()

在类对象名称后面加上一个括号，就调用类的实例化方法，完成实例化

实例化创建一个该类的对象（实例）

每次实例化后获得的实例都是不同的实例，即使使用相同的参数实例化，也得到不一样的对象

Python类实例化后，会自动调用__init__方法，该方法将第一个参数必须留给self，其他参数任意

__init__方法

MyClass实际调用的是__init__(self)方法，可不定义，若没有定义会在实例化后隐式调用

__init__()方法不能有返回值，只能是None

作用：对实例进行初始化

初始化函数可以有多个参数，但第一个位置必须是self

实例对象instance

类实例化后一定会获得一个对象——实例对象

__init__方法的第一个参数self就是指代某一个实例

类实例化后，得到一个实例化对象，实例化对象会绑定方法

方法的调用者会被作为第一个参数self的实参传入

self.name就是bob对象的name，name保存在bob对象上，而非Person类上，称为实例变量

self

self就是调用者，就是c对应的实例对象

self仅为惯例，可以修改为其他名称，一般不做修改以保证代码的可读性

实例变量和类变量

实例变量是每一个实例自己的变量，是自己独有的；类变量是类的变量，是类的所有实例共享的属性和方法

python中每一种对象都拥有不同的属性，函数、类都为对象，类的实例也是对象

类属性保存在类的__dict__中，实例属性保存在实例的__dict__中，借助__class__找到实例所属的类可以实现从实例访问类的属性

总结

变量是类的，也是这个类所有实例的，其实例都可以访问到；变量是实例的，通过类无法访问到

类变量是属于类的变量，这个类的所有实例可以共享该变量

实例可以动态的为自己增加一个属性，instance.__dict__[变量名]和instance.变量名都可以访问到

实例的同名变量会隐藏这个类变量，即覆盖了该类变量

类变量使用全大写来命名

实例属性的查找顺序

实例通过.来访问属性，会先查找自己的__dict__，若没有则通过属性__class__找到自己的类，再到类的__dict__中查找

实例使用__dict__[变量名]访问变量，则不会查找类中的属性

类的装饰

装饰的本质就是为；类对象动态的添加一个属性

类方法和静态方法

普通函数

无参函数在定义时没有指定self，不能完成实例对象的绑定，无法使用

类方法

在类定义中，使用@classmethod装饰器装饰的方法

必须至少一个参数，且第一个参数留给cls，cls指代调用者即类对象自身

cls可为任意其他字符串，不建议修改保证可读性

通过cls可以直接操作类的属性

静态方法

在类定义中，使用@staticmethod装饰器装饰的方法

调用时不会隐式传入诸如self、cls之类的参数

静态方法，只是表明该方法属于这个名词空间，函数放在一起方便组织和管理

方法的调用

类几乎可以调用内部定义的所有方法，但是调用普通方法时会报错，原因是必须有self参数

实例几乎可以调用所有的方法，普通函数的调用一般不使用，不允许该种定义

总结

类除了普通方法都可以调用，普通方法需要对象的实例作为第一个参数

实例可以调用所有类中定义的方法（包括classmethod、staticmethod），普通方法传入实例自身，静态方法和类方法需要找到实例的类

访问控制

私有（private）属性

使用双下划线开头的属性名

外部无法访问__age

可使用方法来访问

私有变量的本质

类定义的时候，如果使用双下划线开头声明一个实例变量，Python解释器会将其改名，转换为_类名__变量名 的名称

可是使用私有变量特定格式的名称从外部访问私有变量，并修改它

保护变量

在变量名前使用一个下划线

并未改变名称，和普通属性一样，解释器不做任何特殊处理

只是一种约定，提示开发者不要直接使用该变量

私有方法

和保护变量、私有变量一样使用单下划线、双下划线命名的方法

本质

单下划线的方法只是开发者的约定，解释器不做任何修改

双下划线的方法是私有方法，解释器会改名，_类名__方法名，，保存在类的__dict__中

属性装饰器

好的设计：将实例的属性保护起来，不让外部直接访问，外部使用getter和setter读取或设置属性

使用property装饰器时者三个方法同名

property装饰器：后面跟的函数名就是以后的属性名，即是getter，这个必须有，有了它至少是只读属性

setter装饰器：与属性名同名，且接收2个参数，第一个为self，第二个为要赋值的值，有了它，属性可写

deleter装饰器：可以将属性删除，很少用

property必须在前，setter、deleter在后

property通过简单的方式，将对方法的操作变成对属性的访问，并起到一定的隐藏效果