Python面向对象编程，一文看懂！

2022-10-0310:23:50编程语言入门到精通Comments1,209 views字数 6548阅读模式

类(Class)与对象(Object)文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

类(Class)是用来描述具有相同属性(Attribute)和方法(Method)对象的集合。对象(Object)是类(Class)的具体实例。比如学生都有名字和分数，他们有着共同的属性。这时我们就可以设计一个学生类, 用于记录学生的名字和分数，并自定义方法打印出他们的名字和方法。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

属性(Attribute): 类里面用于描述所有对象共同特征的变量或数据。比如学生的名字和分数。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

方法(Method): 类里面的函数，用来区别类外面的函数, 用来实现某些功能。比如打印出学生的名字和分数。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

要创建一个类我们需要使用关键词class. 这个学生类Student看上去应该是这样的:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 创建一个学生类
class Student:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义学生属性，初始化方法
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义打印学生信息的方法
def show(self):
print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))
在这个案例中，我们只定义了一个抽象的类，电脑并没有创建什么存储空间。只有当我们完成类的实例化(Instance)时，电脑才会创建一个具体的对象（Object），并为之分配存储空间。所以对象（Object)是类（Class)的一个实例。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

要创建一个具体的学生对象(Object)，我们还需要输入:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

student1 = Student("John", 100)
student2 = Student("Lucy", 99)
在这个案例中，Student是类，student1和student2是我们创建的具体的学生对象。当我们输入上述代码时，Python会自动调用默认的__init__初始构造函数来生成具体的对象。关键字self是个非常重要的参数，代表创建的对象本身。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

当你创建具体的对象后，你可以直接通过student1.name和student1.score来分别获取学生的名字和分数，也可以通过student1.show()来直接打印学生的名字和分数。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

类变量(class variables)与实例变量（instance variables）文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

假设我们需要在Student类里增加一个计数器number，每当一个新的学生对象(Object)被创建时，这个计数器就自动加1。由于这个计数器不属于某个具体学生，而属于Student类的，所以被称为类变量(class variables)。而姓名和分数属于每个学生对象的，所以属于实例变量(instance variables)，也被称为对象变量(object variables)。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

这个新Student类看上去应该是这样的:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 创建一个学生类
class Student:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# number属于类变量，定义在方法外，不属于具体实例
number = 0文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义学生属性，初始化方法
# name和score属于实例变量，定义在方法里
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score
# 注意：此处有错误
number = number + 1文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义打印学生信息的方法
def show(self):
print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))
类变量和实例变量的区别很大，访问方式也也不一样。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

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。访问或调用类变量的正确方式是类名.变量名或者self.__class__.变量名。self.__class__自动返回每个对象的类名。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

实例变量：定义在方法中的变量，属于某个具体的对象。访问或调用实例变量的正确方式是对象名.变量名或者self.变量名.文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

注意到上述Student类有个错误没? 我们试图直接使用number = number + 1调用属于类的变量number。正确的方式是使用Student.number或self.__class__.number访问属于类的变量。下面的代码才是正确的:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 创建一个学生类
class Student:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# number属于类变量，不属于某个具体的学生实例
number = 0文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义学生属性，初始化方法
# name和score属于实例变量
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score
Student.number = Student.number + 1文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义打印学生信息的方法
def show(self):
print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 实例化，创建对象
student1 = Student("John", 100)
student2 = Student("Lucy", 99)文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

print(Student.number) # 打印2
print(student1.__class__.number) # 打印2
类方法(Class method)文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

正如同有些变量只属于类，有些方法也只属于类，不属于具体的对象。你有没有注意到属于对象的方法里面都有一个self参数, 比如__init__(self), show(self)? self是指对象本身。属于类的方法不使用self参数，而使用参数cls，代表类本身。另外习惯上对类方法我们会加上@classmethod的修饰符做说明。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

同样拿Student为例子，我们不用print函数打印出已创建学生对象的数量，而是自定义一个类方法来打印，我们可以这么做:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

class Student:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# number属于类变量，不属于某个具体的学生实例
number = 0文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义打印学生信息的方法
def show(self):
print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义类方法，打印学生的数量
@classmethod
def total(cls):
print("Total: {0}".format(cls.number))文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 实例化，创建对象
student1 = Student("John", 100)
student2 = Student("Lucy", 99)文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

Student.total() # 打印 Total: 2
静态方法(Static method)文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

一个类中除了可能包含通过self参数绑定的属于某个实例对象的方法，通过cls参数绑定的类方法，还可能包含一种静态的函数(static method), 它不需要包含self参数和cls参数。静态函数可以通过类名以及实例两种方法调用。你可以像普通函数一样使用它！文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

class Student:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# number属于类变量，不属于某个具体的学生实例
number = 0文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义打印学生信息的方法
def show(self):
print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.score))文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义类方法，打印学生的数量
@classmethod
def total(cls):
print("Total: {0}".format(cls.number))文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义静态方法, 无self或cls参数
@staticmethod
def say():
print("I am a static method")文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 实例化，创建对象
student1 = Student("John", 100)
student2 = Student("Lucy", 99)
# 静态方法支持两种调用方式：类和实例文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

Student.say() # 打印 I am a static method.
student1.say() # 打印 I am a static method
类的私有属性(private attribute)和私有方法(private method)文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

类里面的私有属性和私有方法以双下划线__开头。私有属性或方法不能在类的外部被使用或直接访问。我们同样看看学生类这个例子，把分数score变为私有属性，看看会发生什么。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 创建一个学生类
class Student:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义学生属性，初始化方法
# name和score属于实例变量, 其中__score属于私有变量
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.__score = score文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义打印学生信息的方法
def show(self):
print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.__score))文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 实例化，创建对象
student1 = Student("John", 100)文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

student1.show() # 打印 Name: John, Score: 100
student1.__score # 打印出错，该属性不能从外部访问。
如果你将score变成__score, 你将不能直接通过student1.__score获取该学生的分数。show()可以正常显示分数，是因为它是类里面的函数，可以访问私有变量。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

私有方法是同样的道理。当我们把show()变成，__show()你将不能再通过student1.__show()打印出学生的名字和分数。值得注意的是私有方法必需含有self这个参数，且把它作为第一个参数。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

在面向对象的编程中,通常情况下很少让外部类直接访问类内部的属性和方法，而是向外部类提供一些按钮,对其内部的成员进行访问,以保证程序的安全性，这就是封装。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

@property的用法与神奇之处文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

在上述案例中用户不能用student1.__score方式访问学生分数，然而用户也就知道了__score是个私有变量。我们有没有一种方法让用户通过student1.score来访问学生分数而继续保持__score私有变量的属性呢？这时我们就可以借助python的@property装饰器了。我们可以先定义一个方法score(), 然后利用@property把这个函数伪装成属性。见下面例子:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 创建一个学生类
class Student:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 定义学生属性，初始化方法
# name和score属于实例变量, 其中score属于私有变量
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.__score = score文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 利用property装饰器把函数伪装成属性
@property
def score(self):
print("Name: {}. Score: {}".format(self.name, self.__score))文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 实例化，创建对象文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

student1 = Student("John", 100)文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

student1.score # 打印 Name: John. Score: 100文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

注意：一旦给函数加上一个装饰器@property,调用函数的时候不用加括号就可以直接调用函数了文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

类的继承(Inheritance)文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

面向对象的编程带来的最大好处之一就是代码的重用，实现这种重用的方法之一是通过继承(Inheritance)。你可以先定义一个基类(Base class)或父类(Parent class)，再按通过class 子类名（父类名)来创建子类(Child class)。这样子类就可以从父类那里获得其已有的属性与方法，这种现象叫做类的继承。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

我们再看另一个例子，老师和学生同属学校成员，都有姓名和年龄的属性，然而老师有工资这个专有属性，学生有分数这个专有属性。这时我们就可以定义1一个学校成员父类，2个子类。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 创建父类学校成员SchoolMember
class SchoolMember:文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

def tell(self):
# 打印个人信息
print('Name:"{}" Age:"{}"'.format(self.name, self.age), end=" ")文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 创建子类老师 Teacher
class Teacher(SchoolMember):文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

def __init__(self, name, age, salary):
SchoolMember.__init__(self, name, age) # 利用父类进行初始化
self.salary = salary文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 方法重写
def tell(self):
SchoolMember.tell(self)
print('Salary: {}'.format(self.salary))文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 创建子类学生Student
class Student(SchoolMember):文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

def __init__(self, name, age, score):
SchoolMember.__init__(self, name, age)
self.score = score文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

def tell(self):
SchoolMember.tell(self)
print('score: {}'.format(self.score))文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

teacher1 = Teacher("John", 44, "$60000")
student1 = Student("Mary", 12, 99)文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

teacher1.tell() # 打印 Name:"John" Age:"44" Salary: $60000
student1.tell() # Name:"Mary" Age:"12" score: 99文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

上述代码中，你注意到以下几点了吗？文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

在创建子类的过程中，你需要手动调用父类的构造函数__init__来完成子类的构造。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

在子类中调用父类的方法时，需要加上父类的类名前缀，且需要带上self参数变量。比如SchoolMember.tell(self), 这个可以通过使用super关键词简化代码。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

如果子类调用了某个方法(如tell())或属性，Python会先在子类中找，如果找到了会直接调用。如果找不到才会去父类找。这为方法重写带来了便利。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

实际Python编程过程中，一个子类可以继承多个父类，原理是一样的。第一步总是要手动调用__init__构造函数。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

super()关键字调用父类方法文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

在子类当中可以通过使用super关键字来直接调用父类的中相应的方法，简化代码。在下面例子中，学生子类调用了父类的tell()方法。super().tell()等同于SchoolMember.tell(self)。当你使用Python super()关键字调用父类方法时时，注意去掉括号里self这个参数。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

# 创建子类学生Student
class Student(SchoolMember):文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

def __init__(self, name, age, score):
SchoolMember.__init__(self, name, age)
self.score = score文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

def tell(self):
super().tell() # 等同于 SchoolMember.tell(self)
print('score: {}'.format(self.score))
写到这里终于结束了。看完本文有没有拨云见日，茅塞顿开的感觉? 有的话请点赞或留言，多谢多谢！
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版权声明：本文为CSDN博主「大江狗」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_42134789/article/details/120574230文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/ymba/28189.html

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