python3进阶系列02：面向对象编程

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mb5fdb0a4002420 2021-02-26 20:56:57 ©著作权

文章标签 java 文章分类 Java 后端开发

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面向对象(Object Oriented)是一种设计思想，面向对象编程OOP(Object Oriented Programming)就是用面向对象的思想去编程。这里的对象通常就是我们用程序抽象化出来的，用于模拟客观存在的事物，比如汽车，飞机等。当然对象也不限于具体的事物，也可以是抽象的，比如四边形，三角形圆。

对象本身就是一个抽象的概念，通常包含静态的'属性'，比如汽车的颜色，座位数，制造商；包含动态的'方法'，比如汽车可以行驶，鸣笛，加速。在程序世界，用类来抽象某一事物，并且封装对象的基本属性和方法，并且通过类来创建该类的实例对象。下面我们看一下类的定义及对象声明。

class Person:
  name = ''
  age = 0
  def __init__(self,name,age):
    self.name = name
    self.age = age
  def say(self):
    print('我是%s 年龄%d'%(self.name,self.age))
p = Person('小麦',25)
p.say()
#结果：我是小麦 年龄25

如上，通过class关键字来定义一个类，后面紧跟类的名称，一般使用驼峰命名方式，name和age是Person类的属性，say是Person类的方法，声明对象实例时，直接使用类名加'()'即可。

类的方法和函数本质上没有什么区别，但是类的成员方法第一个参数被冠以self，表示当前的实例对象，我们可以通过对象内存地址验证下。

class Car:
  def __init__(self):
    print(self)
car = Car()
print('car:',car)
#结果：
<__main__.Car object at 0x0000029045AA74C0>
car: <__main__.Car object at 0x0000029045AA74C0>

可以看到self就是当前声明的类实例对象。下面我们对比看下类属性和实例属性。定义在类级别的属性称之为类属性，这是所有实例化对象共用的，定义在方法中的属性，属于实例属性，作用域限定在当前实例。

class Car:
  color = 'black'
  def __init__(self,color):
    self.color = color
    self.seats = 5
  def say(self):
    print(Car.color,self.color,self.seats)
car = Car('white')
car.say()
#结果：black white 5

我们可以使用类名.类属性访问类的属性，也可以使用实例名.类属性访问，但是使用类名访问实例属性会抛出异常。

下面我们看一下属性和方法的访问限制，大家注意到了上面的init方法名称使用双下划线开头并以双下划线结尾，这一般都是系统定义的名字，init是类的初始化构造方法，我们只是重新定义了一个构造方法。

通常以单下划线'_'开头，表示受保护(protected)的类成员，只允许类本身和子类访问，不允许from module import * 语句导入；双下划线'__'，表示私有(private)成员，只允许类本身进行访问，类实例也不能直接访问。

class Animal:
  """动物类"""
  _name = '小麦'
  __nick_name = '小麦菜'
  def __init__(self):
    print('Animal __init__:',Animal.__nick_name)
animal = Animal()
try :
  print('直接访问私有变量：',animal.__nick_name)
except AttributeError:
  print('类实例不能直接访问私有变量',animal._Animal__nick_name)
#结果：
Animal __init__: 小麦菜
类实例不能直接访问私有变量 小麦菜

私有成员变量可以使用实例名._类名__私有变量来访问，通常我们应该尽量少暴露类的关键属性，而是通过通过暴露方法，以提供只读访问。下面我们通过@property装饰器作用在方法上，用来对外提供访问。

class Circle:
  def __init__(self,radius):
    self.__PI = 3.14
    self.__radius = radius
  @property
  def area(self):
    return 3.14 * self.__radius ** 2
circle = Circle(5)
print(circle.area)

如上，使用@property装饰器后，我们可以直接使用area属性获取面积计算结果。最后我们看一下类的继承，类的定义就是为了抽象，那么类的公共属性当然也要抽象出去，被继承的类称之为超类，继承的类称之为子类。

class Student(Person):
  grade = ''
  def __init__(self,name,age,grade):
    Person.__init__(self,name,age)
    self.grade = grade
  def say(self):
    print('我是:%s 年龄:%d 年级:%s' % (self.name, self.age,self.grade))
s = Student('小麦',25,'1')
s.say()