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一、对象的继承
Python中支持一个类同时继承多个父类
class Parent1: pass class Parent2: pass class Sub1(Parent1, Parent2): pass
使用__bases__方法可以获取对象继承的类
print(Sub1.__bases__) # (<class \'__main__.Parent1\'>, <class \'__main__.Parent2\'>)
在Python3中如果一个类没有继承任何类,则默认继承object类。
print(Parent1.__bases__) #(\'object\'>,)
1、类的构造函数继承__init__():
- 子类需要自动调用父类的方法:子类不重写__init__()方法,实例化子类后,会自动调用父类的__init__()的方法。
- 子类不需要自动调用父类的方法:子类重写__init__()方法,实例化子类后,将不会自动调用父类的__init__()的方法。
- 子类重写__init__()方法又需要调用父类的方法:需要使用super关键词。
2、继承关系中,对象查找属性的顺序
对象自己——>对象的类——>父类——>父类。。。
class OldboyPeople: \"\"\"由于学生和老师都是人,因此人都有姓名、年龄、性别\"\"\" school = \'oldboy\' def __init__(self, name, age, gender): self.name = name self.age = age self.gender = gender class OldboyStudent(OldboyPeople): def choose_course(self): print(\'%s is choosing course\' % self.name) class OldboyTeacher(OldboyPeople): def score(self, stu_obj, num): print(\'%s is scoring\' % self.name) stu_obj.score = num stu1 = OldboyStudent(\'tank\', 18, \'male\') tea1 = OldboyTeacher(\'nick\', 18, \'male\') print(stu1.school) # oldboy print(tea1.school) # oldboy print(stu1.__dict__) # {\'name\': \'tank\', \'age\': 18, \'gender\': \'male\'} tea1.score(stu1, 99) # nick is scoring print(stu1.__dict__) # {\'name\': \'tank\', \'age\': 18, \'gender\': \'male\', \'score\': 99}
二、类的派生
子类中新定义的属性的这个过程叫做派生,子类在使用派生的属性时始终以自己的为准。
1、派生方法一(类调用)
指名道姓访问某一个类的函数:该方式与继承无关
class OldboyPeople: \"\"\"由于学生和老师都是人,因此人都有姓名、年龄、性别\"\"\" school = \'oldboy\' def __init__(self, name, age, gender): self.name = name self.age = age self.gender = gender class OldboyStudent(OldboyPeople): \"\"\"由于学生类没有独自的__init__()方法,因此不需要声明继承父类的__init__()方法,会自动继承\"\"\" def choose_course(self): print(\'%s is choosing course\' % self.name) class OldboyTeacher(OldboyPeople): \"\"\"由于老师类有独自的__init__()方法,因此需要声明继承父类的__init__()\"\"\" def __init__(self, name, age, gender, level): OldboyPeople.__init__(self, name, age, gender) self.level = level # 派生 def score(self, stu_obj, num): print(\'%s is scoring\' % self.name) stu_obj.score = num stu1 = OldboyStudent(\'tank\', 18, \'male\') tea1 = OldboyTeacher(\'nick\', 18, \'male\', 10) print(stu1.__dict__) # {\'name\': \'tank\', \'age\': 18, \'gender\': \'male\'} print(tea1.__dict__) # {\'name\': \'nick\', \'age\': 18, \'gender\': \'male\', \'level\': 10}
2、派生方法二(super)
- 严格以继承属性查找关系
- super()会得到一个特殊的对象,该对象就是专门用来访问父类中的属性的(按照继承的关系)
- super().__init__(不用为self传值)
- super的完整用法是super(自己的类名,self),在python2中需要写完整,而python3中可以简写为super()。
class OldboyPeople: school = \'oldboy\' def __init__(self, name, age, sex): self.name = name self.age = age self.sex = sex def choose_course(self): print(\'%s is choosing course\' % self.name) class OldboyStudent(OldboyPeople): def __init__(self, name, age, sex, stu_id): # OldboyPeople.__init__(self,name,age,sex) # super(OldboyStudent, self).__init__(name, age, sex) super().__init__(name, age, sex) self.stu_id = stu_id def choose_course(self): print(\'%s is choosing course\' % self.name) stu1 = OldboyStudent(\'tank\', 19, \'male\', 1) super(OldboyStudent,stu1).choose_course() #用子类对象调用父类已被覆盖的方法 print(stu1.__dict__) # {\'name\': \'tank\', \'age\': 19, \'sex\': \'male\', \'stu_id\': 1}
三、类的组合
类对象可以引用/当做参数传入/当做返回值/当做容器元素,类似于函数对象。
- 组合是用来解决类与类之间代码冗余的问题
组合可以理解成多个人去造一个机器人,有的人造头、有的人造脚、有的人造手、有的人造躯干,大家都完工后,造躯干的人把头、脚、手拼接到自己的躯干上,因此一个机器人便造出来了
class Course: def __init__(self, name, period, price): self.name = name self.period = period self.price = price class OldboyPeople: school = \'oldboy\' def __init__(self, name, age, sex): self.name = name self.age = age self.sex = sex class OldboyStudent(OldboyPeople): def __init__(self, name, age, sex, stu_id): OldboyPeople.__init__(self, name, age, sex) self.stu_id = stu_id def choose_course(self): print(\'%s is choosing course\' % self.name) class OldboyTeacher(OldboyPeople): def __init__(self, name, age, sex, level): OldboyPeople.__init__(self, name, age, sex) self.level = level def score(self, stu, num): stu.score = num print(\'老师[%s]为学生[%s]打分[%s]\' % (self.name, stu.name, num)) # 创造课程 python = Course(\'python全栈开发\', \'5mons\', 3000) linux = Course(\'linux运维\', \'5mons\', 800) # 创造学生与老师 stu1 = OldboyStudent(\'tank\', 19, \'male\', 1) tea1 = OldboyTeacher(\'nick\', 18, \'male\', 10) # 组合 # 将学生、老师与课程对象关联/组合 stu1.course = python tea1.course = linux
四、多父类继承问题
Python同样有限的支持多继承形式。多继承的类定义形如下例:
class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3): . . .
需要注意圆括号中父类的顺序,若是父类中有相同的方法名,而在子类使用时未指定,python从左至右搜索 。即方法在子类中未找到时,从左到右查找父类中是否包含方法。
1、新式类(MRO)列表
- 继承了object的类以及该类的子类,都是新式类
- Python3中所有的类都是新式类
- 广度优先, 老祖宗最后找。
class G(object): # def test(self): # print(\'from G\') pass class E(G): # def test(self): # print(\'from E\') pass class B(E): # def test(self): # print(\'from B\') pass class F(G): # def test(self): # print(\'from F\') pass class C(F): # def test(self): # print(\'from C\') pass class D(G): # def test(self): # print(\'from D\') pass class A(B, C, D): def test(self): print(\'from A\') obj = A() obj.test() # A->B->E-C-F-D->G-object # from A
python计算出一个方法解析顺序(MRO)列表,这个MRO列表就是一个简单的所有基类的线性顺序列表,来实现继承的。
为了实现继承,python会在MRO列表上从左到右开始查找基类,直到找到第一个匹配这个属性的类为止。而这个MRO列表的构造是通过一个C3线性化算法来实现的。
print(A.mro()) # A.__mro__ # [<class \'__main__.A\'>, <class \'__main__.B\'>, <class \'__main__.E\'>, <class \'__main__.C\'>, <class \'__main__.F\'>, <class \'__main__.D\'>, <class \'__main__.G\'>, <class \'object\'>] for i in A.mro(): print(i) # <class \'__main__.A\'> # <class \'__main__.B\'> # <class \'__main__.E\'> # <class \'__main__.C\'> # <class \'__main__.F\'> # <class \'__main__.D\'> # <class \'__main__.G\'> # <class \'object\'>
2、super()方法详解
super() 函数是用于调用父类(超类)的一个方法。
super 是用来解决多重继承问题的,直接用类名调用父类方法在使用单继承的时候没问题,但是如果使用多继承,会涉及到查找顺序(MRO)、重复调用(钻石继承)等种种问题。
下面的例子可以看到:
- 每个类开始调用是根据MRO顺序进行开始,然后逐个进行结束的。
- 由于因为需要继承不同的父类,参数不一定,所有的父类都应该加上不定参数*args , **kwargs ,不然参数不对应是会报错的。
# 胖子老板的父类 class FatFather(object): def __init__(self, name, *args, **kwargs): print() print(\"=============== 开始调用 FatFather ========================\") print(\'FatFather的init开始被调用\') self.name = name print(\'调用FatFather类的name是%s\' % self.name) print(\'FatFather的init调用结束\') print() print(\"=============== 结束调用 FatFather ========================\") # 胖子老板类 继承 FatFather 类 class FatBoss(FatFather): def __init__(self, name, hobby, *args, **kwargs): print() print(\"=============== 开始调用 FatBoss ========================\") print(\'胖子老板的类被调用啦!\') # super().__init__(name) # 因为多继承传递的参数不一致,所以使用不定参数 super().__init__(name, *args, **kwargs) print(\"%s 的爱好是 %s\" % (name, hobby)) print() print(\"=============== 结束调用 FatBoss ========================\") # 胖子老板的老婆类 继承 FatFather类 class FatBossWife(FatFather): def __init__(self, name, housework, *args, **kwargs): print() print(\"=============== 开始调用 FatBossWife ========================\") print(\'胖子老板的老婆类被调用啦!要学会干家务\') # super().__init__(name) # 因为多继承传递的参数不一致,所以使用不定参数 super().__init__(name, *args, **kwargs) print(\"%s 需要干的家务是 %s\" % (name, housework)) print() print(\"=============== 结束调用 FatBossWife ========================\") # 胖子老板的女儿类 继承 FatBoss FatBossWife类 class FatBossGril(FatBoss, FatBossWife): def __init__(self, name, a, b): print(\'胖子老板的女儿类被调用啦!要学会干家务,还要会帮胖子老板斗地主\') super().__init__(name, a, b) def main(): print(\"打印FatBossGril类的MRO\") print(FatBossGril.__mro__) # (<class \'__main__.FatBossGril\'>, <class \'__main__.FatBoss\'>, <class \'__main__.FatBossWife\'>, <class \'__main__.FatFather\'>, <class \'object\'>) print(\"=========== 下面按照 MRO 顺序执行super方法 =============\") gril = FatBossGril(\"胖子老板\", \"打斗地主\", \"拖地\") if __name__ == \"__main__\": main() # =========== 下面按照 MRO 顺序执行super方法 ============= # 胖子老板的女儿类被调用啦!要学会干家务,还要会帮胖子老板斗地主 # # =============== 开始调用 FatBoss ======================== # 胖子老板的类被调用啦! # # =============== 开始调用 FatBossWife ======================== # 胖子老板的老婆类被调用啦!要学会干家务 # # =============== 开始调用 FatFather ======================== # FatFather的init开始被调用 # 调用FatFather类的name是胖子老板 # FatFather的init调用结束 # # =============== 结束调用 FatFather ======================== # 胖子老板 需要干的家务是 拖地 # # =============== 结束调用 FatBossWife ======================== # 胖子老板 的爱好是 打斗地主 # # =============== 结束调用 FatBoss ========================
五、抽象类
多态指的是一类事物有多种形态,(一个抽象类有多个子类,因而多态的概念依赖于继承)
import abc class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): # 同一类事物:动物 @abc.abstractmethod # 上述代码子类是约定俗称的实现这个方法,加上@abc.abstractmethod装饰器后严格控制子类必须实现这个方法 def talk(self): raise AttributeError(\'子类必须实现这个方法\') class People(Animal): # 动物的形态之一:人 def talk(self): print(\'say hello\') class Dog(Animal): # 动物的形态之二:狗 def talk(self): print(\'say wangwang\') class Pig(Animal): # 动物的形态之三:猪 def talk(self): print(\'say aoao\') peo2 = People() pig2 = Pig() d2 = Dog() peo2.talk() pig2.talk() d2.talk() # say hello # say aoao # say wangwang
六、类的封装
类中把某些属性和方法隐藏起来(或者说定义成私有的),只在类的内部使用、外部无法访问,或者留下少量接口(函数)供外部访问。
1、私有属性:双下划线的方式__x
在python中用双下划线的方式__x实现隐藏属性(设置成私有的),我们需要在类中定义一个函数(接口函数)在它内部访问被隐藏的属性,然后外部就可以使用了。
class Site: def __init__(self, name, url): self.name = name # public self.__url = url # private def who(self): print(\'name : \', self.name) print(\'url : \', self.__url) def __foo(self): # 私有方法 print(\'这是私有方法\') def foo(self): # 公共方法 print(\'这是公共方法\') self.__foo() x = Site(\'菜鸟教程\', \'www.runoob.com\') x.who() # 正常输出 x.foo() # 正常输出 x.__foo() # 报错
2、外部使用变形访问:_类名__x
类中所有双下划线开头的名称如__x都会自动变形成: _类名__x的形式:
这种自动变形的特点:
- 类中定义的__x只能在内部使用,如self.__x,引用的就是变形的结果。
- 这种变形其实正是针对内部的变形,在外部是无法通过__x这个名字访问到的。
- 在子类定义的__x不会覆盖在父类定义的__x,因为子类中变形成了:_子类名__x,而父类中变形成了:_父类名__x,即双下滑线开头的属性在继承给子类时,子类是无法覆盖的。
这种机制也并没有真正意义上限制我们从外部直接访问属性,知道了类名和属性名就可以拼出名字:_类名__属性,然后就可以访问了,如a._A__N。
class A: __N = 0 # 把类的数据属性设置成私有的如__N,会变形为_A__N def __init__(self): self.__X = 10 # 变形为self._A__X def __foo(self): # 变形为_A__foo print(\'from A\') def bar(self): self.__foo() # 只有在类内部才可以通过__foo的形式访问到. # 对象测试 a = A() print(a._A__N) # 0 print(a._A__X) # 10 # 类测试 print(A._A__N) # 0 print(A._A__X) # 对象私有的属性# type object \'A\' has no attribute \'_A__X\'
注意:变形的过程只在类的定义时发生一次,在定义后的赋值操作,不会变形。
a = A() print(a.__dict__) # {\'_A__X\': 10} a.__Y = 1 print(a.__dict__) # {\'_A__X\': 10, \'__Y\': 1}
3、在继承中,父类如果不想让子类覆盖自己的方法,可以将方法定义为私有的
# 正常情况 class A: def fa(self): print(\'from A\') def test(self): self.fa() class B(A): def fa(self): print(\'from B\') b = B() b.test() # from B # 把fa定义成私有的,即__fa class A: def __fa(self): # 在定义时就变形为_A__fa print(\'from A\') def test(self): self.__fa() # 只会与自己所在的类为准,即调用_A__fa class B(A): def __fa(self): #子类无法覆盖 print(\'from B\') b = B() b.test() # from A
python模块也遵循这种约定,如果模块中的变量名_amodule以单下划线开头,那么from module import *时不能被导入该变量,但是你from module import_amodule依然是可以导入该变量的。
如果遇到下划线开头的(socket._socket,sys._home,sys._clear_type_cache),这些都是私有的,原则上是供内部调用的,作为外部也是可以用的。严格控制属性的访问权限,只能借助内置方法如__getattr__。
七、类的属性(property)
1、装饰器方式 (推荐使用)
property装饰器用于将被装饰的方法伪装成一个数据属性,在使用时可以不用加括号而直接使用。
- 1. 定义时,在实例方法的基础上添加 @property 装饰器,并且仅有一个self参数
- 2. 调用时,无需括号
property属性的功能是:property属性内部进行一系列的逻辑计算,最终将计算结果返回。
分页的功能包括:
- 根据用户请求的当前页和总数据条数计算出 m 和 n
- 根据m 和 n 去数据库中请求数据
class Pager: def __init__(self, current_page): # 用户当前请求的页码(第一页、第二页...) self.current_page = current_page # 每页默认显示10条数据 self.per_items = 10 @property def start(self): val = (self.current_page - 1) * self.per_items return val @property def end(self): val = self.current_page * self.per_items return val # ############### 调用 ############### p = Pager(2) print(p.start) # 就是起始值,即:m # 10 print(p.end) # 就是结束值,即:n # 20
2、经典类和新式类的属性方式:
-
经典类中的属性只有一种访问方式,其对应被 @property 修饰的方法。
-
新式类(如果类继object,那么该类是新式类 )中的属性有三种访问方式,并分别对应了三个被 @property、@方法名.setter、@方法名.deleter 修饰的方法,对同一个属性:获取、修改、删除
class Goods(object): def __init__(self): # 原价 self.original_price = 100 # 折扣 self.discount = 0.8 @property def price(self): # 实际价格 = 原价 * 折扣 new_price = self.original_price * self.discount return new_price @price.setter def price(self, value): self.original_price = value @price.deleter def price(self): print(\'del\') del self.original_price obj = Goods() print(obj.price) # 获取商品价格 # 80.0 obj.price = 200 # 修改商品原价 print(obj.price) # 160.0 del obj.price # 删除商品原价 # del
3、类属性方式
注意:当使用类属性的方式创建property属性时,经典类和新式类无区别。
property方法中有个四个参数
- 第一个参数是调用 对象.属性 时自动触发执行方法
- 第二个参数是调用 对象.属性 = XXX 时自动触发执行方法
- 第三个参数是调用 del 对象.属性 时自动触发执行方法
- 第四个参数是字符串,调用 对象.属性.__doc__ ,此参数是该属性的描述信息
class Goods(object): def __init__(self): # 原价 self.original_price = 100 # 折扣 self.discount = 0.8 def get_price(self): # 实际价格 = 原价 * 折扣 new_price = self.original_price * self.discount return new_price def set_price(self, value): self.original_price = value def del_price(self): del self.original_price PRICE = property(get_price, set_price, del_price, \'价格属性描述...\') obj = Goods() print(obj.PRICE) # 获取商品价格 # 80.0 obj.PRICE = 200 # 修改商品原价 print(obj.PRICE) # 160.0 del obj.PRICE # 删除商品原价
3、实例
实现一个属性的设置和读取方法,可做边界判定
class Money(object): def __init__(self): self.__money = 0 # 使用装饰器对money进行装饰,那么会自动添加一个叫money的属性,当调用获取money的值时,调用装饰的方法 @property def money(self): return self.__money # 使用装饰器对money进行装饰,当对money设置值时,调用装饰的方法 @money.setter def money(self, value): if isinstance(value, int): self.__money = value else: print(\"error:不是整型数字\") a = Money() a.money = 100 print(a.money)# 100
八、实例方法及非绑定实例方法
1、实例方法
在类中没有被任何装饰器修饰的方法就是绑定到对象的实例方法,这类方法专门为对象定制。
class Person: country = \"China\" def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age def speak(self): print(self.name + \', \' + str(self.age)) p = Person(\'Kitty\', 18) print(p.__dict__) # {\'name\': \'Kitty\', \'age\': 18} print(Person.__dict__[\'speak\']) #
speak即为绑定到对象的方法,这个方法不在对象的名称空间中,而是在类的名称空间中。
绑定到对象的方法:
- 通过对象调用,会有一个自动传值的过程,即自动将当前对象传递给方法的第一个参数(self,一般都叫self,也可以写成别的名称);
- 使用类调用,则第一个参数需要手动传值。
p = Person(\'Kitty\', 18) p.speak() # 通过对象调用 # Kitty, 18 Person.speak(p) # 通过类调用 # Kitty, 18
2、类方法(@classmethod )
类中使用 @classmethod 修饰的方法就是绑定到类的方法。这类方法专门为类定制。
- 通过类名调用绑定到类的方法时,会将类本身当做参数传给类方法的第一个参数。类方法默认有个 cls 参数。
- 通过对象也可以调用,只是默认传递的第一个参数还是这个对象对应的类。
class Operate_database(): host = \'192.168.0.5\' port = \'3306\' user = \'abc\' password = \'123456\' @classmethod def connect(cls): # 约定俗成第一个参数名为cls,也可以定义为其他参数名 print(cls) print(cls.host + \':\' + cls.port + \' \' + cls.user + \'/\' + cls.password) Operate_database.connect() # <class \'__main__.Operate_database\'> # 192.168.0.5:3306 abc/123456 Operate_database().connect() # 输出结果一致 # <class \'__main__.Operate_database\'> # 192.168.0.5:3306 abc/123456
3、静态方法(@staticmethod )
在类内部使用 @staticmethod 修饰的方法即为非绑定的静态方法,这类方法和普通定义的函数没有区别,不与类或对象绑定,谁都可以调用,且没有自动传值的效果。
import hashlib class Operate_database(): def __init__(self, host, port, user, password): self.host = host self.port = port self.user = user self.password = password @staticmethod def get_passwrod(salt, password): m = hashlib.md5(salt.encode(\'utf-8\')) # 加盐处理 m.update(password.encode(\'utf-8\')) return m.hexdigest() hash_password = Operate_database.get_passwrod(\'lala\', \'123456\') # 通过类来调用 print(hash_password) # f7a1cc409ed6f51058c2b4a94a7e1956 p = Operate_database(\'192.168.0.5\', \'3306\', \'abc\', \'123456\') hash_password = p.get_passwrod(p.user, p.password) # 也可以通过对象调用 print(hash_password) # 0659c7992e268962384eb17fafe88364
九、类的专有方法:
- __init__ : 构造函数,在生成对象时调用
- __del__ : 析构函数,释放对象时使用
- __repr__ : 打印,转换
- __setitem__ : 按照索引赋值
- __getitem__: 按照索引获取值
- __len__: 获得长度
- __cmp__: 比较运算
- __call__: 函数调用
- __name__:模块名称,一段程序作为主线运行程序时其内置名称就是 __main__
运算符重载
- __add__: 加运算
- __sub__: 减运算
- __mul__: 乘运算
- __truediv__: 除运算
- __mod__: 求余运算
- __pow__: 乘方
对类的专有方法进行重载实例如下:
class Vector: def __init__(self, a, b): self.a = a self.b = b def __str__(self): return \'Vector (%d, %d)\' % (self.a, self.b) def __add__(self,other): return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b) v1 = Vector(2,10) v2 = Vector(5,-2) print (v1 + v2) #Vector(7,8)
到此这篇关于Python面向对象编程的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。
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