Python-面向对象

Python基础学习系列：

• 基础阶段：
  1. 简介
  2. 数据类型
  3. 运算符与流程控制

• 数据结构：
  1. 序列
  2. 字典
  3. 集合

• 进阶：
  1. 函数
  2. 面向对象
  3. 异常
  4. IO

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8.1 类与对象

8.1.1 类(Class)

a. 创建自定义类

自定义类使用 大写字母开头

class 类名([父类]):
	代码块

class Myclass():
	pass

# 使用自定义类创建对象
mc = Myclass()
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b. 类的基本结构

class 类名([父类]):
	公共属性...
	
	# 对象初始化方法
	def _init_(self,...):
		...
	
	# 其他方法
	def method_1(self,...):
		...
	
	def method_2(self,...):
		...
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_init_()

在新对象创建时初始化属性

• 特殊方法以 _ 开始和结束
• 特殊方法不需要自己调用

通过 self 向新创建的对象初始化属性

• 指向本对象，相当于 this

class Myclass:
	def _init_(self,name):
		self.name = name
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调用类创建对象时，参数列表中的参数会一次传递到 _init()_ 中

c. 属性和方法

类=属性+方法

在类中定义的变量，将成为所有实例的公共属性

• 类属性：可以被所有对象访问，只能通过类方法修改，对象中的方法无法修改
• 实例属性：只能通过实例方法访问或修改的属性，类方法无法修改

类中的函数成为方法

• 所有对象都可以访问类方法
• 方法调用默认传递一个参数，所以方法中至少有一个形参

属性

当调用一个对象的属性时，解析器会在当前对象中找是否有该属性

• 有，则直接返回对象的属性值

• 无，则去类对象中查找

  有，则返回类属性

  无，则报错

类属性：所有对象共享的属性

实例属性：某个实例特有的属性

• 一般情况下，属性保存在对象中
• 方法保存在类对象中

类方法

使用 @classmethod 修饰的方法

第一个参数为 self ，自动传递，表示当前类对象

class A:
	@classmethod
	def test(self):
		print(self)
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• 通过类和对象都能调用类方法

实例方法

第一个参数为 self 的方法是实例方法

类和实例都可调用实例方法

• 通过类调用，不会自动传递当前对象，需手动传入实例
• 通过实例调用，将当前调用的对象作为 self 自动传入

静态方法

使用 @staticmethod 修饰的方法

• 不需要传递参数
• 可通过类和实例调用

8.1.2 对象(Object)

又称 实例(instance)，对象是内存中专门用于存储数据的一块区域

对象是类的实例

# 内置类创建
a = int(10) # create int object
b = str("hello") # create a string object
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• id ：对象的标识
• type ：对象的类型
• value ：对象的值

对象的创建流程

类是创建对象的对象

• 创建变量
• 在内存中创建一个新对象
• 执行 init()
• 将对象的 id 赋值给变量

8.2 三大特性

8.2.1 封装

隐藏对象中不希望被外部访问的属性和方法

用于确保对象数据的安全

• 一般情况 _属性名 表示隐藏私有属性

提供 getter() 和 setter() 方法可以使外部访问到私有属性

get_属性名():
    pass
set_属性名():
    pass
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可以在 setter()中增加数据验证，确保数据值的正确性
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对象属性前使用双下划线

私有属性实际上将名字修改为 __属性名

# __propertyName
class Person:
	def _init_(self,name):
		self.__name = name	
	def set_myname(self,name):
		self.__name = name	
	def get_myname(self):
		return self.__name

p = Person()
p.set_myname('name1') # 等价于 p.__name = "name1"
p.get_myname() # 等价于p.__name 'name1'
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property装饰器

property 装饰器，将一个 get() 方法转换为对象属性

使用 @property 修饰的方法，必须和属性名一样，否则报错

• setter() 装饰器：@属性名.setter
• getter() 装饰器：@property

使用 setter 装饰器

class Person:
	def _init_(self,name):
		self._name = name
	# get()方法要在set()方法前，否则报 not defined 错误
	@property
	def name(self):
		return self._name
    
    @name.setter
	def name(self,name):
		self._name = name

p = Person()
p.name = "name1" # "name1"
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8.2.2 继承

子类继承父类中所有方法

• 保证了对象的可扩展性，包括特殊方法

class 子类名([父类列表]):
    pass

# 省略父类列表，默认为父类的对象
class Animals():
    def call(self):
        print("动物叫")
class Dogs(Animals):
    def call(self):
        print("狗叫")
class DD(Dogs,Animals):
     def call(self):
             print("dd叫")
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bool isinstance(instanceName,className) ：检查是否是某类的实例

isinstance(a,Animals) # True
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bool issubclass(subClassName,className) ：检查是否为子类

issubclass(Dogs,Animals) # True
issubclass(DD,Animals) # True
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多重继承

为一个类指定多个父类

父类列表前面方法覆盖后边

• 第一个父类
• 第一个父类的父类
• 第二个父类
• …

重写(overwrite)

子类中有与父类同名的方法，则调用子类方法

a = Animals()
d = Dogs()

a.call() # 动物叫
d.call() # 狗叫
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super()

调用父类方法修改父类属性，通过 super() 调用父类方法，不需要传递 self

def Subclass(SuperClass):
	def __init__(self,[Subclass propertyList]):
		super().__init__([SuperClass propertyList])
		self._propertyName = propertyVlue
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className.__bases__

获取当前类的所有父类

DD.__bases__
# (, )
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8.2.3 多态

不考虑参数类型，只要符合某些特征，就可以使用方法

• 保证程序的灵活性

例如：只要对象中有 __len__() 的特殊方法，就可以通过 len() 方法获取对象长度

8.3 特殊方法

以 __ 开头和结尾

• 配合多态使用
• 特殊方法不需要手动调用

8.3.1 __new__(self)

对象创建时调用 __new__(self) 函数

8.3.2 __init__(self)

对象初始化时调用，定义初始化时的工作

8.3.3 __delete__(self)

对象删除前调用

8.3.4 __str__(self)

打印的是 str() 的返回值

8.3.5 __repr__(self)

会对当前对象使用 repr() 时调用

指定对象在 交互模式(命令行) 中直接输出的效果

8.3.6 __lt__(self,other)

小于 <

# 定义 > < >= <= == 时完成的事务

class Person:
	def __lt__(self,other):
		return True
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8.3.7 __le__(self,other)

小于等于 <=

8.3.8 __eq__(self,other)

等于 ==

8.3.9 __ne__(self,other)

不等于 !=

8.3.10 __gt__(self,other)

大于 >

8.3.11 __ge__(self,other)

大于等于 >=

8.3.12 __add__(self,other)

+

8.3.13 __sub__(self,other)

-

8.3.14 __mul__(self,other)

8.3.15 __len__(self)

获取对象长度

8.3.16 __bool__(self)

定义使用 bool() 时的返回值

8.4 模块

将一个完整的程序分解成若干个小模块，各个模块组合，搭建一个完整的程序

重要性：复用

8.4.1 模块创建

一个文件为一个模块

• 模块名要符合标识符规范
• 创建的模块在主模块中相当于变量

8.4.2 引用外部模块

import 模块名

多次引用同一模块时，只包含一个实例

import 模块名 as 别名

通过 moduleName.__name__ 可以获取模块名字

一个程序只有一个主模块 __main__

8.4.3 包(package)

模块中代码过多，则可将一个模块分解为多个模块，被分解的大模块称为包

包：文件夹

模块：.py文件

from packageName import moduleName ：引入包中指定模块

• 包中必须有 __init__ 文件，包含包中主要内容

• __pycache__ ：模块缓存文件

  使用包时，将模块代码转换为机器码，在编译一次后，将代码保存到缓存文件中，避免重复编译

8.4.4 Python标准库

sys

通过变量和函数，可以获取到Python解析器的信息

或者可以通过函数操作解析器

import sys

# sys.argv
# 获取执行代码时，命令行所包含的参数
# 返回列表，保存当前命令的所有参数

# sys.modules
# 获取当前程序中引入的所有模块
# 返回字典，key:模块名字，value:模块内容

# sys.path
# 返回列表，保存模块的搜索路径
# 当前目录优先

# sys.platform
# 表示当前Python运行平台

# sys.exit()
# 退出当前程
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pprint

import pprint

# pprint()
# 对打印数据做简单格式化
# pprint.pprint()
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os

操作系统模块，对操作系统进行访问

import os

# os.environ[]
# 获取系统的环境

# os.system()
# 执行操作系统的命令
# os.system('dir')
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8.5 垃圾回收

没有被引用的对象称为 垃圾

8.5.1 自动垃圾回收机制

不需要手动处理垃圾，程序结束时，自动删除垃圾

8.5.2 __delete__(self)

在垃圾回收前删除