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面向对象,类的继承

发布时间:2022-09-11 23:36:42

面向对象
一种认识世界、分析世界的方法论。将万事万物抽象为类。
类class
类是抽象的概念,是万事万物的抽象,是一类事物的共同特征的集合。
用计算机语言来描述类,就是属性和方法的集合。
对象instance、object
对象是类的具象,是一个实体。
对于我们每个人这个个体,都是抽象概念人类的不同的实体。

面向对象3要素

  1. 封装
    组装:将数据和操作组装到一起。
    隐藏数据:对外只暴露一些接口,通过接口访问对象。比如驾驶员使用汽车,不需要了解汽车的构造细节,只需要知道使用什么部件怎么驾驶就行,踩了油门就能跑,可以不了解后面的机动原理。
  2. 继承
    多复用,继承来的就不用自己写了
    多继承少修改,OCP(Open-closed Principle),使用继承来改变,来体现个性
  3. 多态
    面向对象编程最灵活的地方,动态绑定

Python的类
定义
class ClassName:
语句块

  1. 必须使用class关键字
  2. 类名必须是用大驼峰命名
  3. 类定义完成后,就产生了一个类对象,绑定到了标识符ClassName上

类对象及类属性
类对象,类的定义就会生成一个类对象
类的属性,类定义中的变量和类中定义的方法都是类的属性
类变量,上例中x是类MyClass的变量
MyClass中,x、foo都是类的属性, doc 也是类的属性
foo方法是类的属性,如同 吃 是人类的方法,但是每一个具体的人才能吃东西,也就是说 吃 是人的实例才能调用
的方法。
foo是方法对象method,不是普通的函数对象function了,它一般要求至少有一个参数。第一个参数可以是
self(self只是个惯用标识符,可以换名字),这个参数位置就留给了self。
self 指代当前实例本身

实例化
a = MyClass() # 实例化
使用上面的语法,在类对象名称后面加上一个括号,就调用类的实例化方法,完成实例化。
实例化就真正创建一个该类的对象(实例)。
每次实例化后获得的实例,是不同的实例,即使是使用同样的参数实例化,也得到不一样的对象。
Python类实例化后,会自动调用 init 方法。这个方法第一个参数必须留给self,其它参数随意。
init方法
MyClass()实际上调用的是 init(self) 方法,可以不定义,如果没有定义会在实例化后隐式调用。
作用:对实例进行初始化
class MyClass:
def init(self):
print('init')

例对象instance
类实例化后一定会获得一个对象,就是实例对象。
上例中的tom、jerry就是Person类的实例。
init 方法的第一参数 self 就是指代某一个实例。
类实例化后,得到一个实例对象,实例对象会绑定方法,调用方法时采用jerry.showage()的方式。
但是函数签名是showage(self),少传一个参数self吗?
这个self就是jerry,Python会把方法的调用者作为作为第一参数self的实参传入。
self.name就是jerry对象的name,name是保存在了jerry对象上,而不是Person类上。所以,称为实例变量。
特殊属性 含义
name 对象名
class 对象的类型
dict 对象的属性的字典
qualname 类的限定名

类方法1在类定义中,使用@classmethod装饰器修饰的方法
br/>1在类定义中,使用@classmethod装饰器修饰的方法
4通过cls可以直接操作类的属性
静态方法
1在类定义中,使用@staticmethod装饰器修饰的方法
br/>3cls这个标识符可以是任意合法名称,但是为了易读,请不要修改
4通过cls可以直接操作类的属性
静态方法
1在类定义中,使用@staticmethod装饰器修饰的方法
静态方法,只是表明这个方法属于这个名词空间。函数归在一起,方便组织管理。

类几乎可以调用所有内部定义的方法,但是调用 普通的方法 时会报错,原因是第一参数必须是类的实例。
实例也几乎可以调用所有的方法, 普通的函数 的调用一般不可能出现,因为不允许这么定义。
总结:
类除了普通方法都可以调用,普通方法需要对象的实例作为第一参数。
实例可以调用所有类中定义的方法(包括类方法、静态方法),普通方法传入实例自身,静态方法和类方法需要找
到实例的类。

访问控制
私有(Private)属性
使用双下划线开头的属性名,就是私有属性
私有变量的本质:
类定义的时候,如果声明一个实例变量的时候,使用双下划线,Python解释器会将其改名,转换名称为_类名__变量名 的名称,所以用原来的名字访问不到了。

保护变量
在变量名前使用一个下划线,称为保护变量。
可以看出,这个_age属性根本就没有改变名称,和普通的属性一样,解释器不做任何特殊处理。
这只是开发者共同的约定,看见这种变量,就如同私有变量,不要直接使用。

私有方法的本质
单下划线的方法只是开发者之间的约定,解释器不做任何改变。
双下划线的方法,是私有方法,解释器会改名,改名策略和私有变量相同, _类名方法名 。方法变量都在类的 dict__ 中可以找到。
私有成员的总结
在Python中使用 _单下划线 或者 __ 双下划线来标识一个成员被保护或者被私有化隐藏起来。
但是,不管使用什么样的访问控制,都不能真正的阻止用户修改类的成员。Python中没有绝对的安全的保护成员
或者私有成员。
因此,前导的下划线只是一种警告或者提醒,请遵守这个约定。除非真有必要,不要修改或者使用保护成员或者私
有成员,更不要修改它们。

补丁
可以通过修改或者替换类的成员。使用者调用的方式没有改变,但是,类提供的功能可能已经改变了。
猴子补丁(Monkey Patch):
在运行时,对属性、方法、函数等进行动态替换。
其目的往往是为了通过替换、修改来增强、扩展原有代码的能力。

属性装饰器
一般好的设计是:把实例的属性保护起来,不让外部直接访问,外部使用getter读取属性和setter方法设置属性

特别注意:使用property装饰器的时候这三个方法同名
property装饰器
后面跟的函数名就是以后的属性名。它就是getter。这个必须有,有了它至少是只读属性
setter装饰器
与属性名同名,且接收2个参数,第一个是self,第二个是将要赋值的值。有了它,属性可写
deleter装饰器
可以控制是否删除属性。很少用
property装饰器必须在前,setter、deleter装饰器在后。
property装饰器能通过简单的方式,把对方法的操作变成对属性的访问,并起到了一定隐藏效果

对象的销毁
类中可以定义 del 方法,称为析构函数(方法)。
作用:销毁类的实例的时候调用,以释放占用的资源。其中就放些清理资源的代码,比如释放连接。
注意这个方法不能引起对象的真正销毁,只是对象销毁的时候会自动调用它。
使用del语句删除实例,引用计数减1。当引用计数为0时,会自动调用 del 方法。
由于Python实现了垃圾回收机制,不能确定对象何时执行垃圾回收。

封装
面向对象的三要素之一,封装Encapsulation
封装
将数据和操作组织到类中,即属性和方法
将数据隐藏起来,给使用者提供操作(方法)。使用者通过操作就可以获取或者修改数据。getter和setter。
通过访问控制,暴露适当的数据和操作给用户,该隐藏的隐藏起来,例如保护成员或私有成员。

类的继承
基本概念
面向对象三要素之一,继承Inheritance
人类和猫类都继承自动物类。
个体继承自父母,继承了父母的一部分特征,但也可以有自己的个性。
在面向对象的世界中,从父类继承,就可以直接拥有父类的属性和方法,这样可以减少代码、多复用。子类可以定
义自己的属性和方法。

继承
class Cat(Animal) 这种形式就是从父类继承,括号中写上继承的类的列表。
继承可以让子类从父类获取特征(属性和方法)
父类
Animal就是Cat的父类,也称为基类、超类。
子类
Cat就是Animal的子类,也称为派生类。

定义
格式如下
class 子类名(基类1[,基类2,...]):
语句块

特殊属性和方法 含义 示例
base 类的基类
bases 类的基类元组
mro 显示方法查找顺序,基类的元组
mro()方法 同上,返回列表 int.mro()
subclasses() 类的子类列表 int.subclasses()

从父类继承,自己没有的,就可以到父类中找。
私有的都是不可以访问的,但是本质上依然是改了名称放在这个属性所在类或实例的dict中。知道这个新名称
就可以直接找到这个隐藏的变量,这是个黑魔法技巧,慎用。
总结
继承时,公有的,子类和实例都可以随意访问;私有成员被隐藏,子类和实例不可直接访问,但私有变量所在的类
内的方法中可以访问这个私有变量。
Python通过自己一套实现,实现和其它语言一样的面向对象的继承机制。
属性查找顺序
实例的dict ===》 类dict ===如果有继承===》 父类 dict
如果搜索这些地方后没有找到就会抛异常,先找到就立即返回了。

方法的重写、覆盖override
面向对象,类的继承

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