Python3 面向对象编程基础

Contents

• 1 面向对象基本概念
• 2 创建类
• 3 实例
• 4 init() 方法
• 5 创建实例对象
• 6 参考资料

面向对象编程——Object Oriented Programming，简称 OOP，是一种程序设计思想。 OOP 把对象作为程序的基本单元，一个对象包含了数据和操作数据的函数。

面向对象基本概念

• 类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
• 类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
• 数据成员：类变量或者实例变量, 用于处理类及其实例对象的相关的数据。
• 方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。
• 局部变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
• 实例变量：在类的声明中，属性是用变量来表示的。这种变量就称为实例变量，是在类声明的内部但是在类的其他成员方法之外声明的。
• 继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟”是一个（is-a）”关系（例图，Dog是一个Animal）。
• 实例化：创建一个类的实例，类的具体对象。
• 方法：类中定义的函数。
• 对象：通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法。

创建类

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:

class ClassName:
   '类的帮助信息'   # 类文档字符串
   class_suite  # 类体

实例

一个简单的 Python 类定义代码：

class Employee:
   '所有员工的基类'
   empCount = 0

   def __init__(self, name, salary):
      self.name = name
      self.salary = salary
      Employee.empCount += 1

   def displayCount(self):
     print "Total Employee %d" % Employee.empCount

   def displayEmployee(self):
      print "Name : ", self.name,  ", Salary: ", self.salary

• empCount 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。你可以在内部类或外部类使用 Employee.empCount 访问。
• 第一种方法 init() 方法是一种特殊的方法，被称为类的构造函数或初始化方法，当创建了这个类的实例时就会调用该方法。
• self 代表类的实例，而非类；self 在定义类的方法时是必须有的，虽然在调用时不必传入相应的参数。

类的方法与普通的函数只有一个特别的区别——它们必须有一个额外的第一个参数名称, 按照惯例它的名称是 self。

以上代码执行结果为;

<main.Test instance at 0x10d066878> main.Test 从执行结果可以很明显的看出，self 代表的是类的实例，代表当前对象的地址，而 self.class 则指向类。self 不是 python 关键字，我们把他换成 runoob 也是可以正常执行的。

init() 方法

要注意到 __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。 同时有了 init 方法，在创建实例的时候，我们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。代码示例：

class ListNode:
    """
    Definition for singly-linked list.
    """
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.next = None
# next 参数在创建类实例对象时, 不能传,只能通过类实例属性赋值
l1 = ListNode(2)
l1.next = ListNode(4)
print(l1.val, l1.next)  # 2,4

和普通的函数相比，在类中定义的函数只有一点不同，就是类方法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。

创建实例对象

实例化类其他编程语言中一般用关键字 new，但是在 Python 中并没有这个关键字，类的实例化类似函数调用方式。以下代码，使用类的名称 Employee 来实例化，并通过 init() 方法接收参数。

"创建 Employee 类的第一个对象"
emp1 = Employee("Zara", 2000)
"创建 Employee 类的第二个对象"
emp2 = Employee("Manni", 5000)

访问类属性，我们可以使用点号 . 来访问对象的属性。以下代码，使用如下类的名称访问类变量:

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

Python 内置属性

• __dict__: 类的属性（包含一个字典，由类的数据属性组成）
• __doc__:类的文档字符串
• __name__: 类名
• __module__: 类定义所在的模块（类的全名是’main.className’，如果类位于一个导入模块 mymod中，那么className.module 等于 mymod）
• __bases__: 类的所有父类构成元素（包含了一个由所有父类组成的元组

Python 内置属性调用实例代码如下：

class Employee:
   '所有员工的基类'
   empCount = 0

   def __init__(self, name, salary):
      self.name = name
      self.salary = salary
      Employee.empCount += 1

   def 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 "Employee.__dict__:", Employee.__dict__

代码执行后输出结果如下：

Employee.doc: 所有员工的基类 Employee.name: Employee Employee.module: main Employee.bases: () Employee.dict: {‘module’: ‘main’, ‘displayCount’: , ’empCount’: 0, ‘displayEmployee’: , ‘doc’: ‘\xe6\x89\x80\xe6\x9c\x89\xe5\x91\x98\xe5\xb7\xa5\xe7\x9a\x84\xe5\x9f\xba\xe7\xb1\xbb’, ‘init’: }

参考资料

Python 面向对象 《廖雪峰-Python3教程》