浅析Python面向对象编程

时间:2021-05-22

概述

很多人接触Python,都是从爬虫开始,其实很多语言都可以做爬虫,只是Python相对其他语言来说,更加简单而已。但是Python并不止于爬虫,在人工智能,科学计算等方面的应用更加广泛。古人云:万丈高楼平地起,要想有长足的发展,打好基础很重要,本文主要讲解Python的面向对象相关知识,仅供学习分享使用,如有不足之处,还请指正。

面向对象的特征

类:用来描述相同事物的特征的集合,如:Person 类,表示人,具有人的属性和特征。
对象:通过类定义的具体的实例,如:zhangsan 表示一个具体的人。
继承:是指派生类继承基类的方法和属性,并具有自己属性和特征,如:Man是Person的子类。
封装:隐藏数据和实现细节,提供对外访问方法。
多态:一个基类,可以有多个派生类,可以有不同的形态。
抽象:抛开细节,只关注本质特征的过程。
以上是面向对象的基本特征,那么Python在面向对象方面是如何做的呢?

创建类

如下所示:

  • 使用 class 语句来创建一个新类,class 之后为类的名称并以冒号结尾。
  • Python的类,没有大括号表示类的内容范围,而是通过缩进来实现。
  • 类的成员方法和普通方法的区别是,方法定义的第一个参数是self,表示类的实例,但在调用时不需要。
  • 其中__init__方法为类的初始化方法,当声明对象时,会调用对应的方法。
  • 其中__del__方法为析构函数,当类被释放时调用。
class Employee: """员工类""" emp_count = 0 # 变量是一个类变量,它的值将在这个类的所有实例之间共享 def __init__(self, name, salary): """初始化""" self.name = name self.salary = salary Employee.emp_count += 1 def display_count(self): """显示数量""" print('Total Employee =', Employee.emp_count) def display_employee(self): """显示信息""" print('name =', self.name, ', salary = ', self.salary) def prt(self): """打印自己""" print(self) print(self.__class__) def __del__(self): """析构函数""" print(self, '被释放了')

创建对象

Python创建对象,不需要new关键字,类似于函数的调用,和Java及.Net不同。如下所示:

'创建第一个对象' emp = Employee('Jack', 20) emp.display_count() emp.display_employee() emp.prt()

动态添加与删除对象属性

对象的属性可以动态添加,这点与编译型语言不同,如下所示:

emp.age = 17 # 添加一个 'age' 属性 emp.age = 28 # 修改 'age' 属性 del emp.age # 删除 'age' 属性

也可以通过Python的内置方法来添加和获取属性,如下所示:

print(getattr(emp, 'name')) # 获取属性print(hasattr(emp, 'age')) # 是否包含属性setattr(emp, 'age', 18) # 设置属性和值print(hasattr(emp, 'age')) # 是否包含属性print(getattr(emp, 'age')) # 获取属性delattr(emp, 'age') # 删除属性print(hasattr(emp, 'age')) # 是否包含属性

Python也有内置类的一些属性,如下所示:

# 内置对象 print("Employee.__doc__:", Employee.__doc__) print("Employee.__name__:", Employee.__name__) print("Employee.__module__:", Employee.__module__) print("Employee.__bases__:", Employee.__bases__) print("Employee.__dict__:", Employee.__dict__)

类的属性与方法

  • 类的私有属性,以双下划线开头,只可以在类内部通过self进行访问。
  • 类的protected属性,以下划线开头,只允许子类和自身调用。
  • 在类的内部,使用 def 关键字可以为类定义一个方法,与一般函数定义不同,类方法必须包含参数 self,且为第一个参数
  • 类的私有方法:以两个下划线开头,声明该方法为私有方法,不能在类的外部调用。在类的内部调用 self.__private_methods

如下所示:

class JustCounter: """类描述""" __secretCount = 0 # 类的私有变量 publicCount = 0 # 公开变量 def count(self): self.__secretCount += 1 self.publicCount += 1 print('私有变量:', self.__secretCount)

Python不允许实例化的类访问私有数据,但你可以使用 object._className__attrName( 对象名._类名__私有属性名 )访问属性,如下所示:

print(counter._JustCounter__secretCount)

类的继承

面向对象的编程带来的主要好处之一是代码的重用,实现这种重用的方法之一是通过继承机制。通过继承创建的新类称为子类或派生类,被继承的类称为基类、父类或超类。

  • Python中的继承通过 class 子类名(父类名): 的格式实现。
  • 子类可以调用父类的方法和定义自己的方法。
  • 如果父类方法的功能不能满足需求,子类可以重写(overrides)父类的方法。

如下所示:Parent表示一个父类,拥有自己的属性和方法。

class Parent: """定义父类""" parentAttr = 100 def __init__(self): print('调用父类的构造函数') def parentMethod(self): print('调用父类方法') def setAttr(self, attr): Parent.parentAttr = attr def getAttr(self): print('父类属性:', Parent.parentAttr) def myMethod(self): print('我是父类的MyMethod')

Child表示一个子类,继承自Parent,如下所示:

class Child(Parent): """定义子类""" def __init__(self): print('调用子类的构造方法') def childMethod(self): print('调用子类方法') def myMethod(self): """重写Overrides父类方法""" print('我是子类的MyMethod') def __str__(self): """重写方法,适合人阅读""" return 'str方法返回'

子类的实例化

如下所示:

c = Child() # 实例化子类对象 c.childMethod() # 调用子类方法 c.parentMethod() # 调用父类方法 c.setAttr(200) # 再次调用父类方法,设置属性 c.getAttr() # 再次调用父类方法 获取属性 c.myMethod() # 调用的是子类的MyMethod

可以通过内置函数,判断子类与类的关系,如下所示:

print(issubclass(Child, Parent)) # 判断是否是对应的父子关系 print(isinstance(c, Child)) # 判断是否是实例对象 print(isinstance(c, Parent)) # 判断是否是实例对象

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