27Python面向對象（Python2）

Python從設計之初就已經是一門面向對象的語言，正因為如此，在Python中創建一個類和對象是很容易的。本章節我們將詳細介紹Python的面向對象編程。
如果你以前沒有接觸過面向對象的編程語言，那你可能需要先了解一些面向對象語言的一些基本特征，在頭腦里頭形成一個基本的面向對象的概念，這樣有助于你更容易的學習Python的面向對象編程。
接下來我們先來簡單的了解下面向對象的一些基本特征。

27.1面向對象技術簡介

?類(Class): 用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象是類的實例。
?類變量：類變量在整個實例化的對象中是公用的。類變量定義在類中且在函數體之外。類變量通常不作為實例變量使用。
?數據成員：類變量或者實例變量, 用于處理類及其實例對象的相關的數據。
?方法重寫：如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求，可以對其進行改寫，這個過程叫方法的覆蓋（override），也稱為方法的重寫。
?局部變量：定義在方法中的變量，只作用于當前實例的類。
?實例變量：在類的聲明中，屬性是用變量來表示的。這種變量就稱為實例變量，是在類聲明的內部但是在類的其他成員方法之外聲明的。
?繼承：即一個派生類（derived class）繼承基類（base class）的字段和方法。繼承也允許把一個派生類的對象作為一個基類對象對待。例如，有這樣一個設計：一個Dog類型的對象派生自Animal類，這是模擬"是一個（is-a）"關系（例圖，Dog是一個Animal）。
?實例化：創建一個類的實例，類的具體對象。
?方法：類中定義的函數。
?對象：通過類定義的數據結構實例。對象包括兩個數據成員（類變量和實例變量）和方法。

27.2創建類

使用class語句來創建一個新類，class之后為類的名稱并以冒號結尾：

class ClassName:‘類的幫助信息’ #類文檔字符串class_suite #類體

類的幫助信息可以通過ClassName.__doc__查看。
class_suite由類成員，方法，數據屬性組成。

27.2.1實例

以下是一個簡單的Python類的例子：

# -*- coding: UTF-8 -*-class Employee:'所有員工的基類'empCount = 0def __init__(self, name, salary):self.name = nameself.salary = salaryEmployee.empCount += 1def displayCount(self):print("Total Employee %d" % Employee.empCount)def displayEmployee(self):print("Name:",self.name,"Salary:",self.salary)

?empCount變量是一個類變量，它的值將在這個類的所有實例之間共享。你可以在內部類或外部使用Employee.empCount訪問。
?第一種方法__init__()方法是一種特殊的方法，被稱為類的構造函數或初始化方法，當創建了這個類的實例時就會調用該方法。
?self代表類的實例，self在定義類的方法時是必須有的，雖然在調用時不必傳入相應的參數。

27.2.2self代表類的實例，而非類

類的方法與普通的函數只有一個特別的區別----它們必須有一個額外的第一個參數名稱，按照慣例它的名稱是self。

# -*- coding: UTF-8 -*-class Test:def prt(self):print(self)print(self.__class__)t = Test t.prt(t)

運行結果：

<class '__main__.Test'> <class 'type'>

從執行結果可以很明顯的看出，self 代表的是類的實例，代表當前對象的地址，而 self.class 則指向類。
self 不是 python 關鍵字，我們把他換成 runoob 也是可以正常執行的:

# -*- coding: UTF-8 -*-class Test:def prt(runoob):print(runoob)print(runoob.__class__)t = Test t.prt(t)

運行結果和上一個實例的結果一樣，都是：

<class '__main__.Test'> <class 'type'>

27.3創建實例對象

實例化類其他編程語言中一般用關鍵字 new，但是在 Python 中并沒有這個關鍵字，類的實例化類似函數調用方式。
以下使用類的名稱Employee來實例化，并通過__init__方法接收參數。

“創建Employee類的第一個對象” emp1 = Employee(“Zara”,2000) “創建Employee 類的第二個對象” emp2 = Employee(“Manni”,5000)

27.4訪問屬性

您可以使用點號 . 來訪問對象的屬性。使用如下類的名稱訪問類變量:

emp1.displayEmployee() emp2.displayEmployee() print "Total Employee %d" % Employee.empCount

完整實例：

# -*- coding: UTF-8 -*-class Employee:'所有員工的基類'empCount = 0def __init__(self,name,salary):self.name = nameself.salary = salaryEmployee.empCount += 1def displayCount(self):print("Total Employee %d" % Employee.empCount)def displayEmployee(self):print("Name: ",self.name,",Salary:",self.salary)"創建 Employee 類的第一個對象" emp1 = Employee("Zara", 2000) "創建 Employee 類的第二個對象" emp2 = Employee("Manni", 5000) emp1.displayEmployee() emp2.displayEmployee() print("Total Employee %d" % Employee.empCount)

運行結果：

Name: Zara ,Salary: 2000 Name: Manni ,Salary: 5000 Total Employee 2

你可以添加，刪除，修改類的屬性，如下所示（看案例的最后幾段）：

# -*- coding: UTF-8 -*-class Employee:'所有員工的基類'empCount = 0def __init__(self,name,salary):self.name = nameself.salary = salaryEmployee.empCount += 1def displayCount(self):print("Total Employee %d" % Employee.empCount)def displayEmployee(self):print("Name: ",self.name,",Salary:",self.salary)"創建 Employee 類的第一個對象" emp1 = Employee("Zara", 2000) "創建 Employee 類的第二個對象" emp2 = Employee("Manni", 5000) emp1.displayEmployee() emp2.displayEmployee() print("Total Employee %d" % Employee.empCount)# 可以添加，刪除，修改類的屬性，如下所示： emp1.age = 7 #添加一個‘age’屬性 emp1.age = 8 #修改'age'屬性 print(emp1.age) del emp1.age #刪除'age'屬性

運行結果：

Name: Zara ,Salary: 2000 Name: Manni ,Salary: 5000 Total Employee 2 8

你也可以使用以下函數的方式來訪問屬性：
?getattr(obj,name[,default]):訪問對象的屬性
?hasattr(obj,name):檢查是否存在一個屬性
?setattr(obj,name,value):設置一個屬性,如果屬性不存在，會創建一個新屬性。
?delattr(obj,name):刪除屬性

查看以下案例，最后幾行：

# -*- coding: UTF-8 -*-class Employee:'所有員工的基類'empCount = 0def __init__(self,name,salary):self.name = nameself.salary = salaryEmployee.empCount += 1def displayCount(self):print("Total Employee %d" % Employee.empCount)def displayEmployee(self):print("Name: ",self.name,",Salary:",self.salary)"創建 Employee 類的第一個對象" emp1 = Employee("Zara", 2000) "創建 Employee 類的第二個對象" emp2 = Employee("Manni", 5000) emp1.displayEmployee() emp2.displayEmployee() print("Total Employee %d" % Employee.empCount)# 可以添加，刪除，修改類的屬性，如下所示： # emp1.age = 7 #添加一個‘age’屬性 # emp1.age = 8 #修改'age'屬性 # print(emp1.age) # del emp1.age #刪除'age'屬性setattr(emp1,'age',18) #添加屬性'age'值為8 hasattr(emp1,'gender') #如果存在‘gender’屬性返回True print(getattr(emp1,'age')) #返回‘age’屬性的值 setattr(emp1,'age',20) #添加屬性'age'值為8 print(emp1.age) #delattr(emp1,'age')

運行結果：

Name: Zara ,Salary: 2000 Name: Manni ,Salary: 5000 Total Employee 2 18 20

27.5Python內置類屬性

?__dict__ : 類的屬性（包含一個字典，由類的數據屬性組成）
?__doc__ :類的文檔字符串
?__name__: 類名
?__module__: 類定義所在的模塊（類的全名是’main.className’，如果類位于一個導入模塊mymod中，那么className.module 等于 mymod）
?__bases__ : 類的所有父類構成元素（包含了一個由所有父類組成的元組）

Python內置類屬性調用實例如下：

# -*- coding: UTF-8 -*-class Employee:'所有員工的基類'empCount = 0def __init__(self,name,salary):self.name = nameself.salary = salaryEmployee.empCount += 1def displayCount(self):print("Total Employee %d" % Employee.empCount)def displayEmployee(self):print("Name : ", self.name, ", Salary: ", self.salary)print("Employee.__doc__",Employee.__doc__) print("Employee.__name__",Employee.__name__) print("Employee.__module__",Employee.__module__) print("Employee.__bases__",Employee.__bases__) print("Employ.__dict__:",Employee.__dict__)

運行結果：

Employee.__doc__ 所有員工的基類 Employee.__name__ Employee Employee.__module__ __main__ Employee.__bases__ (<class 'object'>,) Employ.__dict__: {'__module__': '__main__', '__doc__': '所有員工的基類', 'empCount': 0, '__init__': <function Employee.__init__ at 0x00000225B41765E8>, 'displayCount': <function Employee.displayCount at 0x00000225B4176558>, 'displayEmployee': <function Employee.displayEmployee at 0x00000225B41764C8>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Employee' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Employee' objects>}

27.6Python對象銷毀（垃圾回收）

Python 使用了引用計數這一簡單技術來跟蹤和回收垃圾。

在 Python 內部記錄著所有使用中的對象各有多少引用。
一個內部跟蹤變量，稱為一個引用計數器。

當對象被創建時， 就創建了一個引用計數， 當這個對象不再需要時， 也就是說， 這個對象的引用計數變為0 時， 它被垃圾回收。但是回收不是"立即"的， 由解釋器在適當的時機，將垃圾對象占用的內存空間回收。

a = 40 #創建對象 <40> b = a #增加引用 <40>的計數 c = [b] #增加引用. <40>的計數del a #減少引用 <40>的計數 b = 100 #減少引用 <40>的計數 c[0] = -1 #減少引用 <40>的計數

垃圾回收機制不僅針對引用計數為0的對象，同樣也可以處理循環引用的情況。循環引用指的是，兩個對象相互引用，但是沒有其他變量引用他們。這種情況下，僅使用引用計數是不夠的。Python 的垃圾收集器實際上是一個引用計數器和一個循環垃圾收集器。作為引用計數的補充， 垃圾收集器也會留心被分配的總量很大（及未通過引用計數銷毀的那些）的對象。 在這種情況下， 解釋器會暫停下來， 試圖清理所有未引用的循環。

實例：
析構函數__del__,__del__在對象銷毀的時候被調用，當對象不再被使用時,__del__方法運行：

# -*- coding: UTF-8 -*-class Point:def __init__(self, x=0, y=0):self.x = xself.y = ydef __del__(self):class_name = self.__class__print(class_name, "銷毀")pt1 = Point() pt2 = pt1 pt3 = pt1 print(id(pt1), id(pt2), id(pt3)) del pt1 del pt2 del pt3

運行結果：

2489690751816 2489690751816 2489690751816 <class '__main__.Point'> 銷毀

注意：通常你需要在單獨的文件中定義一個類。

27.7類的繼承

面向對象的編程帶來的主要好處之一是代碼的重用，實現這種重用的方法之一是通過繼承機制。
通過繼承創建的新類稱為子類或派生類，被繼承的類稱為基類、父類或超類。
繼承語法

class 派生類別(基類名)...

在python中繼承中的一些特點：
1、如果在子類中需要父類的構造方法就需要顯示的調用父類的構造方法，或者不重寫父類的構造方法。詳細說明查看：Python子類繼承父類構造函數說明。（https://www.runoob.com/w3cnote/python-extends-init.html）
2、在調用基類的方法時，需要加上基類的類名前綴，且需要帶上self參數變量。區別在于類中調用普通函數時并不需要上self參數。
3、Python總是首先查找對應類型的方法，如果它不能在派生類中找到對應的方法，它才開始到基類中逐個查找。（先在本類中查找調用的方法，找不到才去基類中找）。

如果在繼承元組中列了一個以上的類，那么它就被稱作”多重繼承”。
語法：
派生類的聲明，與他們的父類類似，繼承的基類列表跟在類名之后，如下所示：

class SubClassName (ParentClass1[,ParentClass2,...]):...

實例：

# -*- coding: UTF-8 -*-class Parent: # 定義父類parentAttr = 100def __init__(self):print("調用父類構造函數")def parentMethod(self):print("調用父類方法")def setAttr(self, attr):Parent.parentAttr = attrdef getAttr(self):print("父類屬性：", Parent.parentAttr)class Child(Parent): # 定義子類def __init__(self):print("調用子類構造方法")def childMethod(self):print('調用子類方法')c = Child() # 實例化子類 c.childMethod() # 調用子類的方法 c.parentMethod() # 調用父類方法 c.setAttr(200) # 再次調用父類的方法 - 設置屬性值 c.getAttr() # 再次調用父類的方法 - 獲取屬性值

運行結果：

調用子類構造方法 調用子類方法 調用父類方法 父類屬性： 200

你可以繼承多個類

class A: #定義類A ......class B #定義類B ......class C(A,B): #繼承類A和B

你可以使用issubclass()或者isinstance()方法來檢測。
?issubclass() - 布爾函數判斷一個類是另一個類的子類或者子孫類，語法：issubclass(sub,sup)
?Isinstance(obj,Class)布爾函數如果obj是Class類的實例對象或者是一個Class子類的實例對象則返回true。

27.8方法重寫

如果你的父類方法的功能不能滿足你的需求，你可以在子類重寫你父類的方法：
實例：

# -*- coding: UTF-8 -*-class Parent: # 定義子類def myMethod(self):print("調用父類方法")class Child(Parent): # 定義子類def myMethod(self):print("調用子類方法")c = Child() # 子類實例 c.myMethod() # 子類調用重寫方法

運行結果：

調用子類方法

27.9基礎重載方法

下表列出了一些通用的功能，你可以在自己的類重寫：

27.10運算符重載

Python同樣支持運算符重載，實例如下：

# -*- coding: UTF-8 -*-class Vector:def __init__(self, a, b):self.a = aself.b = bdef __str__(self):return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)def __add__(self, other):return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b)v1 = Vector(2, 10) v2 = Vector(5, -2) print(v1 + v2) 以上代碼執行結果如下所示： Vector (7, 8)

27.11類屬性與方法

27.11.1類的私有屬性

__private_attrs：兩個下劃線開頭，聲明該屬性為私有，不能在類的外部被使用或直觀訪問。在類內部的方法中使用時self.__private_attrs。

27.11.2類的方法

在類的內部，使用 def 關鍵字可以為類定義一個方法，與一般函數定義不同，類方法必須包含參數 self,且為第一個參數

27.11.3類的私有方法

__private_method：兩個下劃線開頭，聲明該方法為私有方法，不能在類的外部調用。在類的內部調用 self.__private_methods
實例：

# -*- coding: UTF-8 -*-class JustCounter:__secretCount = 0 #私有變量publicCount = 0 #公開變量def count(self):self.__secretCount += 1self.publicCount += 1print(self.__secretCount)counter = JustCounter() counter.count() counter.count() print(counter.publicCount) #print(counter.__secretCount) #報錯，實例不能訪問私有變量

運算結果：

1 2 2

Python不允許實例化的類訪問私有數據，但你可以使用object._className__attrName(對象名._類名__私有屬性名)訪問屬性，參考以下實例：

# -*- coding: UTF-8 -*-class Runoob:__site = "www.runoob.com"runoob = Runoob() print(runoob._Runoob__site)

運行結果：

www.runoob.com

27.12單下劃線、雙下劃線、頭尾雙下劃線說明

?__foo__: 定義的是特殊方法，一般是系統定義名字 ，類似 init() 之類的。
?_foo: 以單下劃線開頭的表示的是 protected 類型的變量，即保護類型只能允許其本身與子類進行訪問，不能用于 from module import *
?__foo: 雙下劃線的表示的是私有類型(private)的變量, 只能是允許這個類本身進行訪問了。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的27、Python 面向对象（创建类、创建实例对象、访问属性、内置类属性、对象销毁、类的继承、方法重写、基础重载方法、运算符重载、类属性与方法、下划线双下划线）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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