Python中的类

一起来感受面向对象编程的魅力

创建和使用类

• 创建Dog类

  class Dog():  # 括号里是空的，代表从空白创建这个类 为空时是冗余的, 可以被移除
      """一次模拟小狗的简单尝试"""
      
      def __init__(self, name, age):
          """初始化属性name和age"""
          self.name = name
          self.age = age
          
      def sit(self):
          """模拟小狗被命令时蹲下"""
          print(self.name.title() + " is now sitting.")
          
      def roll_over(self):
          """模拟小狗被命令时打滚"""
          print(self.name.title() + " rolled over!")

• 方法__init__()

  • 是一个特殊的方法，每当根据Dog类创建新实例时，Python都会自动运行它。在这个方法的名称中，开头和末尾各有两个下划线，这是一种约定，旨在避免Python默认方法与普通方法发生名称冲突。

  • 我们将方法__init__()定义成了包含三个形参：self 、name 和age。

  • 在这个方法的定义中， 形参self 必不可少，还必须位于其他形参的前面 。因为Python调用这个__init__()方法来创建Dog 实例时，将自动传入实参self 。 每个与类相关联的方法调用都自动传递实参self ，它是一个指向实例本身的引用，让实例能够访问类中的属性和方法。

  • 我们创建Dog 实例时，Python将调用Dog 类的方法__init__() 。我们将通过实参向Dog() 传递名字和年龄；self 会自动传递，因此我们不需要传递它。每当我们根据Dog 类创建实例时，都只需给最后两个形参（name 和age ）提供值。

  • 变量name,age都有前缀self 。以self 为前缀的变量都可供类中的所有方法使用，我们还可以通过类的任何实例来访问这些变量。self.name = name 获取存储在形参name 中的值，并将其存储到变量name 中，然后该变量被关联到当前创建的实例。像这样可通过实例访问的变量称为 属性 。

• Dog 类还定义了另外两个方法：sit() 和roll_over() 。由于这些方法不需要额外的信息，如名字或年龄，因此它们只有一个形参self。我们后面将创建的实例能够访问这些方法，换句话说，它们都会打印出蹲下和打滚的信息。

• 在Python 2.7中创建类时，需要做细微的修改——在括号内包含单词object ：

  class ClassName(object):
    --snip--

  这让Python 2.7类的行为更像Python 3类，从而简化了你的工作。

• 根据类创建实例

  class Dog():
    --snip--
  
  my_dog = Dog('willie', 6)
  print(my_dog.name)
  print(my_dog.age)

• 调用方法

  class Dog():
      --snip--
  my_dog = Dog('willie', 6)
  my_dog.sit()
  my_dog.roll_over()

• 也可以同时创建多个实例

  class Dog():
      --snip--
  my_dog = Dog('willie', 6)
  your_dog = Dog('lucy', 3)
  
  print(my_dog.name)  # 不带括号的是属性，带括号的是方法
  my_dog.sit()
  print(your_dog.name)
  print(your_dog.age)
  your_dog.sit()

灵活使用类

• Car类

  class Car():
      """一次模拟汽车的简单尝试"""
      
      def __init__(self, make, model, year):
        """初始化描述汽车的属性"""
          self.make = make
          self.model = model
          self.year = year
          self.odometer_reading = 0  # 可以给属性指定默认值
          
      def get_descriptive_name(self):
          """返回整洁的描述性信息"""
          long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model
          return long_name.title()
      
      def read_odometer(self):
          """打印一条指出汽车里程的消息"""
          print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")
          
      def update_odometer(self, mileage):  # milesge是输入的参数
          """将里程表读数设置为指定的值"""
          self.odometer_reading = mileage  # 可以用方法修改属性
          
  my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016)
  print(my_new_car.get_descriptive_name())
  my_new_car.read_odometer()
  my_new_car.odometer_reading = 23  # 可以直接访问实例来修改它

继承

• 如果你要编写的类是另一个现成类的特殊版本，可使用继承 。一个类继承 另一个类时，它将自动获得另一个类的所有属性和方法；原有的
  类称为父类 ，而新类称为子类 。子类继承了其父类的所有属性和方法，同时还可以定义自己的属性和方法。

  class ElectricCar(Car):  # 定义子类时，必须在括号内指定父类的名称
      """电动汽车的独特之处"""
      
      def __init__(self, make, model, year):
          """初始化父类的属性"""
          super().__init__(make, model, year)  # super()是一个特殊函数，帮助Python将父类和子类关联起来
  
  my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)
  print(my_tesla.get_descriptive_name())

  创建子类时，父类必须包含在当前文件中，且位于子类前面。

• super() 是一个特殊函数，帮助Python将父类和子类关联起来。第5行代码让Python调用ElectricCar的父类的方法__init__() ，让ElectricCar实例包含父类的 所有属性 。父类也称为超类 （superclass），名称super因此而得名。

• 在Python 2.7中，继承语法稍有不同，ElectricCar 类的定义类似于下面这样：

  class Car(object):
      def __init__(self, make, model, year):
          --snip--
          
  class ElectricCar(Car):
      def __init__(self, make, model, year):
          super(ElectricCar, self).__init__(make, model, year)
          --snip--

  函数super() 需要两个实参：子类名和对象self 。为帮助Python将父类和子类关联起来，这些实参必不可少。另外，在Python 2.7中使用继承时，务必在定义父类时在括号内指定object。

• 让一个类继承另一个类后，可添加区分子类和父类所需的新属性和方法。

• 对于父类的方法，只要它不符合子类模拟的实物的行为，都可对其进行重写。为此，可在子类中定义一个这样的方法， 即它与要重写的父类方法同名 。这样，Python将不会考虑这个父类方法，而只关注你在子类中定义的相应方法。

• 使用代码模拟实物时，你可能会发现自己给类添加的细节越来越多：属性和方法清单以及文件都越来越长。在这种情况下，可能需要将类的一部分作为一个独立的类提取出来。你可以将大型类拆分成多个协同工作的小类。

  class Car():
      --snip--
      
  class Battery():
      """一次模拟电动汽车电瓶的简单尝试"""
      
      def __init__(self, battery_size=70):
          """初始化电瓶的属性"""
          self.battery_size = battery_size
          
      def describe_battery(self):
          """打印一条描述电瓶容量的消息"""
          print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-kWh battery.")
          
  class ElectricCar(Car):
      """电动汽车的独特之处"""
      
      def __init__(self, make, model, year):
          """
          初始化父类的属性，再初始化电动汽车特有的属性
          """
          super().__init__(make, model, year)
          self.battery = Battery(80)  # 可以把一个类的属性定义为另一个类的实例，不需要继承
  
  my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)
  print(my_tesla.get_descriptive_name())
  my_tesla.battery.describe_battery()

导入类

• 将Car 类存储在一个名为car.py(一般类的首字母大写驼峰式命名, python文件名下划线式命名)的模块中, 使用该模块的程序都必须使用更具体的文件名，如my_car.py。

• 导入命令:

  from car import Car, ElectricCar
  # 或者导入文件中所有模块
  import car

• 在类中，可使用一个空行来分隔方法；而在模块中，可使用两个空行来分隔类。

可以依据导入的模块创建子模块