文章目录
- 7 面向对象编程
- 7.1 类和实例
- 7.1.1 数据封装
- 7.2 访问限制
- 7.3 继承和多态
- 7.3.1 静态语言 vs 动态语言
- 7.4 获取对象信息
- 7.4.1 使用 type()
- 7.4.2 使用 isinstance()
- 7.4.3 使用dir()
- 7.4.4 小结
- 7.5 实例属性和类属性
7 面向对象编程
7.1 类和实例
定义类是通过class关键字:
class Student(object):
pass
创建实例是通过类名+()实现的:
>>> bart = Student()
>>> bart
<__main__.Student object at 0x10a67a590>
>>> Student
<class '__main__.Student'>
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'
通过定义一个特殊的__init__方法,在创建实例的时候,就把name,score等属性绑上去:
class Student(object):
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score
7.1.1 数据封装
通过函数来访问数据,比如打印一个学生的成绩:
>>> def print_score(std):
... print('%s: %s' % (std.name, std.score))
...
>>> print_score(bart)
Bart Simpson: 59
直接在Student类的内部定义访问数据的函数:
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))
调用:
>>> bart.print_score()
Bart Simpson: 59
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'
7.2 访问限制
把属性的名称前加上两个下划线__,就变成了一个私有变量(private):
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))
要获取name和score,可以给Student类增加get_name和get_score这样的方法:
class Student(object):
...
def get_name(self):
return self.__name
def get_score(self):
return self.__score
允许外部代码修改score,可以再给Student类增加set_score方法:
class Student(object):
...
def set_score(self, score):
self.__score = score
在方法中,可以对参数做检查,避免传入无效的参数:
class Student(object):
...
def set_score(self, score):
if 0 <= score <= 100:
self.__score = score
else:
raise ValueError('bad score')
变量名类似__xxx__的,是特殊变量,特殊变量是可以直接访问的
以一个下划线开头的实例变量名,比如_name,视为私有变量,不要随意访问
7.3 继承和多态
编写名为Animal的class,有一个run()方法可以直接打印:
class Animal(object):
def run(self):
print('Animal is running...')
编写Dog和Cat类时,就可以直接从Animal类继承:
class Dog(Animal):
pass
class Cat(Animal):
pass
子类和父类都存在相同的run()方法时,子类的run()覆盖了父类的run()——多态
判断一个变量是否是某个类型可以用isinstance()判断:
>>> isinstance(a, list)
True
>>> isinstance(b, Animal)
True
>>> isinstance(c, Dog)
True
7.3.1 静态语言 vs 动态语言
7.4 获取对象信息
7.4.1 使用 type()
基本类型都可以用type()判断:
>>> type(123)
<class 'int'>
>>> type('str')
<class 'str'>
>>> type(None)
<type(None) 'NoneType'>
如果一个变量指向函数或者类,也可以用type()判断:
>>> type(abs)
<class 'builtin_function_or_method'>
>>> type(a)
<class '__main__.Animal'>
判断基本数据类型可以直接写int,str等:
>>> type(123)==type(456)
True
>>> type(123)==int
True
>>> type('abc')==type('123')
True
>>> type('abc')==str
True
>>> type('abc')==type(123)
False
判断一个对象是否是函数,可以使用types模块中定义的常量:
>>> import types
>>> def fn():
... pass
...
>>> type(fn)==types.FunctionType
True
>>> type(abs)==types.BuiltinFunctionType
True
>>> type(lambda x: x)==types.LambdaType
True
>>> type((x for x in range(10)))==types.GeneratorType
True
7.4.2 使用 isinstance()
对于class的继承关系,可以使用isinstance()函数:
如果继承关系是:
object -> Animal -> Dog -> Husky
>>> a = Animal()
>>> d = Dog()
>>> h = Husky()
>>> isinstance(h, Husky)
True
>>> isinstance(h, Dog)
True
>>> isinstance(d, Husky)
False
能用type()判断的基本类型也可以用isinstance()判断:
>>> isinstance('a', str)
True
>>> isinstance(123, int)
True
>>> isinstance(b'a', bytes)
True
判断一个变量是否是某些类型中的一种:
>>> isinstance([1, 2, 3], (list, tuple))
True
>>> isinstance((1, 2, 3), (list, tuple))
True
7.4.3 使用dir()
获得一个对象的所有属性和方法:
>>> dir('ABC')
['__add__', '__class__',..., '__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold',..., 'zfill']
笔者补充换行打印 dir(以Student为例):
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))
k = Student('KK', 90)
L = dir(k)
for i in range(1,len(L)):
print(L[i])
结果如下:
G:\PythonLearning\venv\Scripts\python.exe G:/PythonLearning/venv/Class.py
_Student__score
__class__
__delattr__
__dict__
__dir__
__doc__
__eq__
__format__
__ge__
__getattribute__
__gt__
__hash__
__init__
__init_subclass__
__le__
__lt__
__module__
__ne__
__new__
__reduce__
__reduce_ex__
__repr__
__setattr__
__sizeof__
__str__
__subclasshook__
__weakref__
print_score
测试对象的属性:
>>> class MyObject(object):
... def __init__(self):
... self.x = 9
... def power(self):
... return self.x * self.x
...
>>> obj = MyObject()
>>> hasattr(obj, 'x') # 有属性'x'吗?
True
>>> obj.x
9
>>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗?
False
>>> setattr(obj, 'y', 19) # 设置一个属性'y'
>>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗?
True
>>> getattr(obj, 'y') # 获取属性'y'
19
>>> obj.y # 获取属性'y'
19
传入一个default参数,如果属性不存在,就返回默认值:
getattr(obj, ‘z’, 404) # 获取属性’z’,如果不存在,返回默认值404
404
获得对象的方法:
>>> hasattr(obj, 'power') # 有属性'power'吗?
True
>>> getattr(obj, 'power') # 获取属性'power'
<bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>>
>>> fn = getattr(obj, 'power') # 获取属性'power'并赋值到变量fn
>>> fn # fn指向obj.power
<bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>>
>>> fn() # 调用fn()与调用obj.power()是一样的
81
7.4.4 小结
一个正确的用法的例子:
def readImage(fp):
if hasattr(fp, 'read'):
return readData(fp)
return None
7.5 实例属性和类属性
通过实例变量给实例绑定属性,或者通过self变量:
class Student(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
s = Student('Bob')
s.score = 90
直接在class中定义属性,是类属性:
class Student(object):
name = 'Student'
>>> class Student(object):
... name = 'Student'
...
>>> s = Student() # 创建实例s
>>> print(s.name) # 打印name属性,因为实例并没有name属性,所以会继续查找class的name属性
Student
>>> print(Student.name) # 打印类的name属性
Student
>>> s.name = 'Michael' # 给实例绑定name属性
>>> print(s.name) # 由于实例属性优先级比类属性高,因此,它会屏蔽掉类的name属性
Michael
>>> print(Student.name) # 但是类属性并未消失,用Student.name仍然可以访问
Student
>>> del s.name # 如果删除实例的name属性
>>> print(s.name) # 再次调用s.name,由于实例的name属性没有找到,类的name属性就显示出来了
Student