本章内容:
- 创建类和对象
- 面向对象三大特性(封装、继承、多态)
- 类的成员(字段、方法、属性)
- 类成员的修饰符(公有、私有)
- 类的特殊成员
- isinstance(obj, cls) & issubclass(sub, super)
- 异常处理
- 反射
- 单例模式
| 创建类和对象 |
面向对象编程是一种编程方式,此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现,所以,面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。
类就是一个模板,模板里可以包含多个函数,函数里实现一些功能
对象则是根据模板创建的实例,通过实例对象可以执行类中的函数
- class是关键字,表示类
- 创建对象,类名称后加括号即可
# 创建类
class Foo:
def buy(self):
print("This is buy.")
def Hello(self, name):
print("This is hello.")
# 根据类Foo创建对象obj
obj = Foo()
obj.buy() #执行Bar方法
obj.Hello('nick') #执行Hello方法
类和对象在内存中是如何保存的?
类以及类中的方法在内存中只有一份,而根据类创建的每一个对象都在内存中需要存一份,大致如下图:
如上图所示,根据类创建对象时,对象中除了封装 name 和 age 的值之外,还会保存一个类对象指针,该值指向当前对象的类。
当通过 obj1 执行方法时,过程如下:
- 根据当前对象中的 类对象指针 找到类中的方法
- 将对象 obj1 当作参数传给 方法的第一个参数 self
注:Java和C#来说只支持面向对象编程,而python比较灵活即支持面向对象编程也支持函数式编程
| 面向对象三大特性 |
面向对象的三大特性是指:封装、继承和多态。
一、封装
封装,顾名思义就是将内容封装到某个地方,以后再去调用被封装在某处的内容。
所以,在使用面向对象的封装特性时,需要:
- 将内容封装到某处
- 从某处调用被封装的内容
1、将内容封装到某处
self 是一个形式参数,当执行 obj = Foo('nick', 18 ) 时,self 等于 obj
当执行 obj2 = Foo('jenny', 21 ) 时,self 等于 obj2
2、从某处调用被封装的内容
调用被封装的内容时,有两种情况:
- 通过对象直接调用
- 通过self间接调用
class Foo:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
obj = Foo('nick', 18)
print obj.name # 直接调用obj对象的name属性
print obj.age # 直接调用obj对象的age属性
obj2 = Foo('jenny', 21)
print obj2.name # 直接调用obj2对象的name属性
print obj2.age # 直接调用obj2对象的age属性
class Foo:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def detail(self):
print self.name
print self.age
obj = Foo('nick', 18)
obj.detail() # Python默认会将obj传给self参数,即:obj.detail(obj),所以,此时方法内部的 self = obj,即:self.name 是 nick ;self.age 是 18
obj2 = Foo('jenny', 21)
obj2.detail() # Python默认会将obj2传给self参数,即:obj1.detail(obj2),所以,此时方法内部的 self = obj2,即:self.name 是 jenny ; self.age 是 21
#封装
#非主流方式
class Foo:
def fetch(self):
print(self.nick)
def add(self):
print(self.jenny)
obj = Foo()
obj.nick = "Nick_cool"
obj.fetch()
# obj2 = Foo()
obj.nick = "Nick_cool_2"
obj.fetch()
obj1 = Foo()
obj1.jenny = "Jenny_nice"
obj1.add()
#封装
class Foo:
def __init__(self,bk):
""" 构造方法 """ #析构方法在垃圾回收是解释器自己调用
self.name = bk
self.job = "pythoner" # obj.job = "pythoner"
self.age = 18 # obj.age = 18
def fetch(self):
print(self.name)
print(self.age)
print(self.job)
obj = Foo("nick")
obj.fetch()
综上所述,对于面向对象的封装来说,其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中,然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。
二、继承
对于面向对象的继承来说,其实就是将多个类共有的方法提取到父类中,子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。
注:除了子类和父类的称谓,你可能看到过 派生类 和 基类 ,他们与子类和父类只是叫法不同而已。
# 继承
# 基类
class Animals:
def __init__(self,name):
self.name = name
def eat(self):
print(self.name,"吃")
# 派生类
class dog(Animals):
def tell(self):
print("汪星人")
dog = dog("啊黄")
dog.tell()
dog.eat()
继承 __init__
派生类默认不继承基类__init__,需要用super声明
class A:
def __init__(self):
self.name = "nick"
class B(A):
def __init__(self):
self.age = 18
super(B, self).__init__() #super首先找到B的父类A,然后把类B的对象self转换为类A的对象,然后“被转换”的类A对象调用自己的__init__函数
# A.__init__(self) #指定运行A中__init__,不推荐
obj = B()
print(obj.__dict__)
多继承:
Python的类可以继承多个类,Java和C#中则只能继承一个类
Python3的类继承多个类的寻找方法的方式,Python 3中没有经典类、新式类之分
# 多继承
class A:
def f1(self):
print("A")
class B(A):
def f(self):
print("B")
class C(A):
def f(self):
print("C")
class D(B):
def f(self):
print("D")
class E(C):
def f1(self):
print("E")
class F(D,E):
def f(self):
print("F")
f1 = F()
f1.f1()
Python2的类如果继承了多个类,那么其寻找方法的方式有两种,分别是:深度优先和广度优先
- 当类是经典类时,多继承情况下,会按照深度优先方式查找
- 当类是新式类时,多继承情况下,会按照广度优先方式查找
经典类和新式类,从字面上可以看出一个老一个新,新的必然包含了跟多的功能,也是之后推荐的写法,从写法上区分的话,如果 当前类或者父类继承了object类,那么该类便是新式类,否则便是经典类。
class D: def bar(self): print 'D.bar' class C(D): def bar(self): print 'C.bar' class B(D): def bar(self): print 'B.bar' class A(B, C): def bar(self): print 'A.bar' a = A() # 执行bar方法时 # 首先去A类中查找,如果A类中没有,则继续去B类中找,如果B类中么有,则继续去D类中找,如果D类中么有,则继续去C类中找,如果还是未找到,则报错 # 所以,查找顺序:A --> B --> D --> C # 在上述查找bar方法的过程中,一旦找到,则寻找过程立即中断,便不会再继续找了 a.bar()