Python3 面向对象

Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言，正因为如此，在Python中创建一个类和对象是很容易的。本章节我们将详细介绍Python的面向对象编程。

如果你以前没有接触过面向对象的编程语言，那你可能需要先了解一些面向对象语言的一些基本特征，在头脑里头形成一个基本的面向对象的概念，这样有助于你更容易的学习Python的面向对象编程。

接下来我们先来简单的了解下面向对象的一些基本特征。

面向对象技术简介

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。
**实例变量：**定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
**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，素以Dog也是一个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。

和其它编程语言相比，Python 在尽可能不增加新的语法和语义的情况下加入了类机制。

python3 类创建

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

**诶，**你在这里是不是有疑问了？使用函数式编程和面向对象编程方式来执行一个“方法”时函数要比面向对象简便

面向对象：【创建对象】【通过对象执行方法】
函数编程：【执行函数】

观察上述对比答案则是肯定的，然后并非绝对，场景的不同适合其的编程方式也不同。

总结：函数式的应用场景 --> 各个函数之间是独立且无共用的数据

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

self 是一个形式参数，当执行 obj1 = Foo('wupeiqi', 18 ) 时，self 等于 obj1

                          当执行 obj2 = Foo('alex', 78 ) 时，self 等于 obj2

所以，内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中，每个对象中都有 name 和 age 属性，在内存里类似于下图来保存。

第二步：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

1、通过对象直接调用被封装的内容

上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式，根据保存格式可以如此调用被封装的内容：对象.属性名

2、通过self间接调用被封装的内容

执行类中的方法时，需要通过self间接调用被封装的内容

1class Foo: def \_\_init\_\_(self, name, age):
2    self.name \= name
3    self.age \= age def detail(self): print(self.name) print(self.age)
4  
5obj1 \= Foo('chengd', 18)
6obj1.detail() # Python默认会将obj1传给self参数，即：obj1.detail(obj1)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj1，即：self.name 是 chengd ；self.age 是 18
7 obj2 \= Foo('python', 99)
8obj2.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 python ； self.age 是 99x
9执行结果：
10```![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/6513e609e0767799a47b3233deefd1f3.png)
11
12**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。**
13
14<table style="height: 225px; width: 1285px" dir="ltr" frame="void" rules="none" border="0" align="left"><tbody><tr><td><p><strong>练习二</strong>：游戏人生程序</p><p>1、创建三个游戏人物，分别是：</p><ul><li>苍井井，女，18，初始战斗力1000</li><li>东尼木木，男，20，初始战斗力1800</li><li>波多多，女，19，初始战斗力2500</li></ul><p>2、游戏场景，分别：</p><ul><li>草丛战斗，消耗200战斗力</li><li>自我修炼，增长100战斗力</li><li>多人游戏，消耗500战斗力</li></ul><div class="cnblogs_code"><img id="code_img_closed_c2a8d800-eb0b-4399-b0ae-1bc33b61f472" class="code_img_closed" src="https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/7ee6d4a73a321de440ea61607daa694c.gif" alt=""><img id="code_img_opened_c2a8d800-eb0b-4399-b0ae-1bc33b61f472" class="code_img_opened" style="display: none" src="https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/5588ec9e04d35227f776ddc4e6595380.gif" alt=""><div id="cnblogs_code_open_c2a8d800-eb0b-4399-b0ae-1bc33b61f472" class="cnblogs_code_hide"><pre><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> -*- coding:utf-8 -*-</span>
15
16<span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> ##################### 定义实现功能的类 #####################</span>
17
18<span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">class</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> Person:
19
20</span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">def</span> <span style="color: rgba(128, 0, 128, 1)">__init__</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">(self, na, gen, age, fig):
21self.name </span>=<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> na
22self.gender </span>=<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> gen
23self.age </span>=<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> age
24self.fight </span>=<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">fig
25
26</span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">def</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> grassland(self):
27</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">注释：草丛战斗，消耗200战斗力</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">
28
29self.fight </span>= self.fight - 200
30
31<span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">def</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> practice(self):
32</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">注释：自我修炼，增长100战斗力</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">
33
34self.fight </span>= self.fight + 200
35
36<span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">def</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> incest(self):
37</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">注释：多人游戏，消耗500战斗力</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">
38
39self.fight </span>= self.fight - 500
40
41<span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">def</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> detail(self):
42</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">注释：当前对象的详细情况</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">
43
44temp </span>= <span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">姓名:%s ; 性别:%s ; 年龄:%s ; 战斗力:%s</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span> %<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> (self.name, self.gender, self.age, self.fight)
45</span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">print</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> temp
46
47
48</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> ##################### 开始游戏 #####################</span>
49<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">
50cang </span>= Person(<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">苍井井</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>, <span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">女</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>, 18, 1000) <span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> 创建苍井井角色</span>
51dong = Person(<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">东尼木木</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>, <span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">男</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>, 20, 1800) <span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> 创建东尼木木角色</span>
52bo = Person(<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">波多多</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>, <span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">女</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>, 19, 2500) <span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> 创建波多多角色</span>
53<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">
54cang.incest() </span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">苍井空参加一次多人游戏</span>
55dong.practice()<span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">东尼木木自我修炼了一次</span>
56bo.grassland() <span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">波多多参加一次草丛战斗</span>
57
58
59<span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">输出当前所有人的详细情况</span>
60<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">cang.detail()
61dong.detail()
62bo.detail()
63
64
65cang.incest() </span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">苍井空又参加一次多人游戏</span>
66dong.incest() <span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">东尼木木也参加了一个多人游戏</span>
67bo.practice() <span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">波多多自我修炼了一次</span>
68
69<span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">输出当前所有人的详细情况</span>
70<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">cang.detail()
71dong.detail()
72bo.detail()
73
74游戏人生</span></pre></div><span class="cnblogs_code_collapse">View Code</span></div></td></tr></tbody></table>
75
76**二、继承**
77
78继承，面向对象中的继承和现实生活中的继承相同，即：子可以继承父的内容。
79
80例如：
81
82　　猫可以：喵喵叫、吃、喝、拉、撒
83
84　　狗可以：汪汪叫、吃、喝、拉、撒
85
86如果我们要分别为猫和狗创建一个类，那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能，如下所示：
87
88![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/49fbec5f0a55b585be61b792661600b7.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/68d1dfcec2623e4330e34af10a20fe51.gif)
89

class 猫： def 喵喵叫(self): print '喵喵叫'

1def 吃(self): # do something
2
3def 喝(self): # do something
4
5def 拉(self): # do something
6
7def 撒(self): # do something

class 狗： def 汪汪叫(self): print '喵喵叫'

1def 吃(self): # do something
2
3def 喝(self): # do something
4
5def 拉(self): # do something
6
7def 撒(self): # do something

伪代码

1
2View Code
3
4上述代码不难看出，吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能，而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想，如下实现：
5
6　　动物：吃、喝、拉、撒
7
8　　   猫：喵喵叫（猫继承动物的功能）
9
10　　   狗：汪汪叫（狗继承动物的功能）
11
12![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/e77ae2bf5d5721bd56a0d5a48d96ef82.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/993bf00d01da61fe1560a4adf5c2d28d.gif)
13

class 动物: def 吃(self): # do something

1def 喝(self): # do something
2
3def 拉(self): # do something
4
5def 撒(self): # do something

在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类

class 猫(动物)： def 喵喵叫(self): print '喵喵叫'

在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类

class 狗(动物)： def 汪汪叫(self): print '喵喵叫' 伪代码

1
2View Code
3
4![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/7524f3e76d4ca56d5db92dc1f213d6cc.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/f85913f36429b4e009aba873e4a00e21.gif)
5

class Animal: def eat(self): print "%s 吃 " %self.name def drink(self): print "%s 喝 " %self.name def shit(self): print "%s 拉 " %self.name def pee(self): print "%s 撒 " %self.name class Cat(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed ＝ '猫'

def cry(self): print '喵喵叫'

class Dog(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed ＝ '狗'

1def cry(self): print '汪汪叫'
2

######### 执行

c1 = Cat('小白家的小黑猫') c1.eat()

c2 = Cat('小黑的小白猫') c2.drink()

d1 = Dog('胖子家的小瘦狗') d1.eat()

代码实例

1
2代码实例
3
4**所以，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。**
5
6**_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。_**
7
8_![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/1e10cfbb33cfd82f266f8e7d8ea3176b.jpeg)_
9
10学习了继承的写法之后，我们用代码来是上述阿猫阿狗的功能：
11
12![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/c5ea0535c35f4d1113dd6d1fbfc52b45.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/1885629be14f066e83455c9f6780c2a6.gif)
13

def cry(self): print '喵喵叫'

class Dog(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed ＝ '狗'

1def cry(self): print '汪汪叫'
2

######### 执行

c1 = Cat('小白家的小黑猫') c1.eat()

c2 = Cat('小黑的小白猫') c2.drink()

d1 = Dog('胖子家的小瘦狗') d1.eat()

代码实例

1
2代码实例
3
4**那么问题又来了，多继承呢？**
5
6*   是否可以继承多个类
7*   如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数，那么那一个会被使用呢？
8
91、Python的类可以继承多个类，Java和C#中则只能继承一个类
10
112、Python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**
12
13 ****下图中B、C类继承D类，A类继承B、C类。****
14
15**![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/b2025f1280b39d9a2abbf50111d9a107.jpeg)**
16
17*   当类是经典类时，多继承情况下，会按照深度优先方式查找
18*   当类是新式类时，多继承情况下，会按照广度优先方式查找
19
20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。
21
22![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/da81f36f9f7887aa0a3781d2b7c0d020.jpeg) ![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/4e4058c341963d8f1b1144315b93bd0f.jpeg)
23
24![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/24fee711ce5bddc234493f56969e13e1.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/5bc57ff03ccc7b57c7c16d031a0a6931.gif)
25

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()

经典类多继承

1
2经典类多继承
3
4![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/e885de743438e4aa1c9f8722ab09a6a5.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/43ad931a1d160549b75e010d0f2311d1.gif)
5

class D(object): 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C类中找，如果C类中么有，则继续去D类中找，如果还是未找到，则报错 # 所以，查找顺序：A --> B --> C --> D # 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()

新式类多继承

1
2新式类多继承
3
4经典类：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
5
6新式类：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**C**类中找，如果C类中么有，则继续去**D**类中找，如果还是未找到，则报错
7
8注意：在上述查找过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了
9
10**三、多态** 
11
12 Pyhon不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法，但是原生多态，其Python崇尚“鸭子类型”。
13
14![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/b3ef17a8fda835504e1053f63092f5fe.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/99d434c354c6b14d7fe1bb706b8af661.gif)
15

class F1: pass

class S1(F1): def show(self): print 'S1.show'

class S2(F1): def show(self): print 'S2.show'

由于在Java或C#中定义函数参数时，必须指定参数的类型 # 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法，又可以执行S2对象的show方法，所以，定义了一个S1和S2类的父类 # 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象

def Func(F1 obj): """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""

print obj.show()

s1_obj = S1() Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj，执行 S1 的show方法，结果：S1.show s2_obj = S2() Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj，执行 Ss 的show方法，结果：S2.show Python伪代码实现Java或C#的多态

1
2Python伪代码实现Java或C#的多态
3
4![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)
5

class F1: pass

class S1(F1): def show(self): print 'S1.show'

class S2(F1): def show(self): print 'S2.show'

def Func(obj): print obj.show()

s1_obj = S1() Func(s1_obj)

s2_obj = S2() Func(s2_obj)

Python “鸭子类型”

1
2Python “鸭子类型”
3
4### 总结
5
6以上就是本节对于面向对象初级知识的介绍，总结如下：
7
8*   面向对象是一种编程方式，此编程方式的实现是基于对 **类** 和 **对象** 的使用
9*   类 是一个模板，模板中包装了多个“函数”供使用
10*   对象，根据模板创建的实例（即：对象），实例用于调用被包装在类中的函数
11*   面向对象三大特性：封装、继承和多态
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17 学习永远不晚。——高尔基
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Python入门之类(class)

面向对象技术简介

python3 类创建

面向对象三大特性

在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类

在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类

######### 执行

######### 执行

由于在Java或C#中定义函数参数时，必须指定参数的类型 # 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法，又可以执行S2对象的show方法，所以，定义了一个S1和S2类的父类 # 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象

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