python 的类

目录

1.类和实例

  1.1类和实例的概念

  1.2类的属性

  1.3类的方法

  1.4类的访问限制

2.继承和多态

  2.1继承的概念

  2.2多态

一、类和实例

1.类(Class)和实例(Instance)的概念

类就是一个抽象的模板,而实例就是类的一个个具体的对象,如动物就是一个类,而猪、狗、鸡等等就是一个个动物的实例

#创建一个类
class Student(object):
    pass


#创建实例是通过类名+()实现的:
bart = Student()

#可以看到,变量bart指向的就是一个Student的实例,后面的0x10a67a590是内存地址,每个object的地址都不一样,而Student本身则是一个类
bart  #<__main__.Student object at 0x10a67a590>
Student  #<class '__main__.Student'>

#可以自由地给一个实例变量绑定属性,比如,给实例bart绑定一个name属性:
bart.name = 'Bart Simpson'
bart.name   #'Bart Simpson'

2.类的属性

#__init__方法的第一个参数永远是self,表示创建的实例本身,因此,在__init__方法内部,就可以把各种属性绑定到self,因为self就指向创建的实例本身
class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score


#有了__init__方法,在创建实例的时候,就不能传入空的参数了,必须传入与__init__方法匹配的参数,但self不需要传,Python解释器自己会把实例变量传进去
bart = Student('Bart Simpson', 59)
bart.name  #'Bart Simpson'
bart.score  #59

和普通的函数相比,在类中定义的函数只有一点不同,就是第一个参数永远是实例变量self,并且,调用时,不用传递该参数。除此之外,类的方法和普通函数没有什么区别,所以,你仍然可以用默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数。

3.类的方法

类定义了一些属性,类的实例就拥有了这些属性,如果要访问这些数据,我们可以在类内部定义访问数据的函数,这样就把数据封装起来,也称为类的方法

类的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

#print_score就是类的方法,可以直接访问类的属性name和score
class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.name, self.score))

bart.print_score()  #Bart Simpson: 59

#这样一来,我们从外部看Student类,就只需要知道,创建实例需要给出name和score,而如何打印,都是在Student类的内部定义的,这些数据和逻辑被“封装”起来了,调用很容易,但却不用知道内部实现的细节。


#封装的另一个好处是可以给Student类增加新的方法,比如get_grade:
class Student(object):
    ...

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

4.类的访问限制

在Class内部,可以有属性和方法,而外部代码可以通过直接调用实例变量的方法来操作数据,这样,就隐藏了内部的复杂逻辑。

但是,从前面Student类的定义来看,外部代码还是可以自由地修改一个实例的namescore属性:

bart = Student('Bart Simpson', 59)
bart.score  #59
bart.score = 99  
bart.score  #99

为了不让内部属性被外部访问,可以把属性的名称前加上两个下划线__,就变成了一个私有变量,只有内部可以访问,外部不能访问

这样就确保了外部代码不能随意修改对象内部的状态,这样通过访问限制的保护,代码更加健壮

class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.__name = name  #__,私有变量
        self.__score = score

    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.__name, self.__score))



bart = Student('Bart Simpson', 59)
bart.__name
#输出
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute '__name'

但是外部一定要访问的话,上面的例子可以给Student类增加get_nameget_score这样的方法

class Student(object):
    ...

    def get_name(self):
        return self.__name

    def get_score(self):
        return self.__score

如果又要允许外部代码修改score怎么办?可以再给Student类增加set_score方法:

class Student(object):
    ...

    def set_score(self, score):
        self.__score = score

二、继承和多态

1.继承的概念

继承:

当我们定义一个class的时候,可以从某个现有的class继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类、父类或超类(Base class、Super class)

子类获得了父类的全部功能

#父类
class Animal(object):
    def run(self):
        print('Animal is running...')


#子类
class Dog(Animal):
    pass

class Cat(Animal):
    pass


dog = Dog()
dog.run()

cat = Cat()
cat.run()

2.多态

多态: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

当子类和父类存在着相同的方法时,子类会覆盖了父类的方法,调用时也会调用子类的方法,

#给Dog添加一些方法:
class Dog(Animal):

    def run(self):
        print('Dog is running...')

    def eat(self):
        print('Eating meat...')


#子类覆盖父类的方法
class Dog(Animal):

    def run(self):
        print('Dog is running...')

class Cat(Animal):

    def run(self):
        print('Cat is running...')

多态的好处:

编写一个函数,函数接受一个类的变量,就可以不加修改地正常运行

#函数run_twice需要接受一个类
def run_twice(animal):
    animal.run()
    animal.run()


run_twice(Animal())
run_twice(Dog())
run_twice(Cat())


#分别输出
Animal is running...
Animal is running...

Dog is running...
Dog is running...

Cat is running...
Cat is running...

#当新加一个子类时,不必对run_twice做任何修改
class Tortoise(Animal):
    def run(self):
        print('Tortoise is running slowly...')
run_twice(Tortoise())
#输出
Tortoise is running slowly...
Tortoise is running slowly...

对于一个变量,我们只需要知道它是Animal类型,无需确切地知道它的子类型,就可以放心地调用run()方法,而具体调用的run()方法是作用在AnimalDogCat还是Tortoise对象上,由运行时该对象的确切类型决定,这就是多态真正的威力:调用方只管调用,不管细节,而当我们新增一种Animal的子类时,只要确保run()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Animal子类;

对修改封闭:不需要修改依赖Animal类型的run_twice()等函数。

继承还可以一级一级地继承下来,就好比从爷爷到爸爸、再到儿子这样的关系。而任何类,最终都可以追溯到根类object

原文地址:https://www.cnblogs.com/cgmcoding/p/13300909.html