Python基础语法 面向对象程序设计（一）

面向对象程序设计（一）

（一）面向对象概述

• 对象：事物存在的实体由静态属性和动态行为组成
• 类：具有相同属性和行为的对象的集合

面向对象程序设计的特点：

• 面向对象程序设计具有三大基本特征：封装、继承和多态

（1）封装：

• 封装是面向对象编程的核心思想，利用类将对象的属性和行为封装起来。
• 采用封装思想保证了内部数据结构的完整性，使用该类的用户不能直接看到类中的数据结构，而只能执行类允许公开的数据，这样就避免了外部对内部数据的影响，提高了程序的可维护性。

（2）继承：

• 继承是实现重复利用的重要手段，子类通过继承复用了父类的属性和行为的同时，又添加了子类特有的属性和行为。

（3）多态：

• 将父类对象应用于子类的特征就是多态，子类继承父类特征的同时，也具备了自己的特征，并且能够实现不同效果

---

（二）类的定义和使用

（1）定义类

语法：

class ClassName:
   '''类的帮助信息'''     #类文档字符串
   statement             #类体

• ClassName：用于指定类名，采用驼峰式命名法
• ‘’‘类的帮助信息’’’：用于指定类的文档字符串，定义该字符串后，在创建类的对象时，
  输入类名和左侧的括号”（“后，显示该信息
• statement：类体，主要由类变量（或类成员）、方法和属性等定义语句组成

创建大雁类

class Geese:
    '''大雁类'''
    pass

（2）创建类的实例

语法：

ClassName=(parameterlist)

• ClassName:必选参数，用于指定具体的类
• parameterlist：可选参数，当创建一个类时，没有创建__init__()方法，或者__init__()方法只有一个self参数时，parameterlist参数可以省略

创建大雁类的一个实例

wildGoose = Geese()
print(wildGoose)

结果表明，wiidGoose是Geese类的实例

<__main__.Geese object at 0x000001ED2752C208>

Process finished with exit code 0

（3）创建__init__()方法

• 在创建类后，通常会创建一个__init__()方法。该方法是一个特殊方法，类似于Java语言中的构造函数
• 每当创建一个类的新实例时，Python都会自动执行它。
• init()方法必须包含一个self参数，并且必须是第一个参数。self参数是一个指向实例本身的引用，用于访问类中的属性和方法。
• 在方法调用时会自动传递实际参数self。因此，当__init__()方法只有一个参数时，在创建类的实例时，就不需要指定实际参数了。

在创建大雁类的实例时，虽然没有为__init__()方法指定参数，但是该方法会自动执行

class Geese:
    '''大雁类'''
    def __init__(self):     #构造方法
        print('我是大雁类')
wildGoose = Geese()         #创建大雁类的实例

我是大雁类

Process finished with exit code 0

常见错误：在为类创建__init__()方法时，遗漏self参数

class Geese:
    '''大雁类'''
    def __init__():     #构造方法
        print('我是大雁类')
wildGoose = Geese()         #创建大雁类的实例

TypeError: __init__() takes 0 positional arguments but 1 was given

Process finished with exit code 1

在__init__()方法中，除了self参数外，还可以自定义一些参数，参数见使用逗号“，”进行分隔。

#__init__()方法中除了self参数之外，设置其他自定义参数
class Geese:
    '''大雁类'''
    def __init__(self,beak,wing,claw):     #构造方法
        print('我是大雁类！我有以下特征：')
        print(beak)                        #输出喙的特征
        print(wing)                        #输出翅膀的特征
        print(claw)                        #输出爪子的特征
beak_1 = '喙的基部较高，长度和头部的长度几乎相等' #喙的特征
wing_1 = '翅膀长而尖'                        #翅膀的特征
claw_1 = '爪子是蹼状的'                      #爪子的特征
wildGoose = Geese(beak_1,wing_1,claw_1)    #创建大雁类的实例

我是大雁类！我有以下特征：
喙的基部较高，长度和头部的长度几乎相等
翅膀长而尖
爪子是蹼状的

Process finished with exit code 0

（三）创建类的成员并访问

类的成员主要由实例方法和数据成员组成。在类中创建了类的成员以后，可以通过类的实例进行访问。

（1）创建实例方法并访问

• 所谓实例方法，是指在类中定义的函数。该函数是一种在类的实例上操作的函数。
• 同__init__()方法一样，实例方法的而第一个参数必须是self，并且必须包含一个self参数。

语法：

def functionName(self,parameterlist):
    block

• functionName：用于指定方法名，一般使用小写字母开头

• self：必要参数，用于表示类的实例，其名称可以是self以外的单词，使用self只是一个习惯而已

• block：方法体，实现的具体功能

• 实例方法和Python中函数的主要区别就是：
  函数实现的是某个独立的功能，而实例方法是实现类中的一个行为，是类的一部分

实例方法完成创建后，可以通过类的实例名称和点（.）操作符进行访问

语法：

instanceName.functionName(parameterlist)

• instance：类的实例名称
• functionName：要调用的方法名称
• parameterlist：表示为方法指定对应的实际参数，其值的个数与创建实例方法中parameterlist的个数相同

#创建大雁类并定义飞行方法
class Geese:                                               #创建大雁类
    '''大雁类'''
    def __init__(self,beak,wing,claw):                     #构造方法
        print(beak)                                        #输出喙的特征
        print(wing)                                        #输出翅膀的特征
        print(claw)                                        #输出爪子的特征
    def fly(self,state):                                    #定义飞行方法
        print(state)
print('---------------------调用方法--------------------------')
beak_1 = '喙的基部较高，长度和头部的长度几乎相等'                  #喙的特征
wing_1 = '翅膀长而尖'                                         #翅膀的特征
claw_1 = '爪子是蹼状的'                                       #爪子的特征
wildGoose = Geese(beak_1,wing_1,claw_1)                     #创建大雁类的实例
wildGoose.fly('我飞行的时候，一会儿排成个人字，一会儿排成个一字')    #调用实例方法

---------------------调用方法--------------------------
喙的基部较高，长度和头部的长度几乎相等
翅膀长而尖
爪子是蹼状的
我飞行的时候，一会儿排成个人字，一会儿排成个一字

Process finished with exit code 0

（2）创建数据成员并访问

• 数据成员是指在类中定义的变量，即属性，根据定义位置，又可以分为类属性和实例属性

类属性

• 类属性是指定义在类中，并且在函数体外的属性。类属性可以在类的所有实例之间共享值，也就是在所有实例化的对象中公用。

• 类属性可以通过类名称或者实例名访问

#定义一个大雁类Geese，在该类中定义三个属性
class Geese:
    '''大雁类'''
    neck = '脖子较长'                   #定义类属性（脖子）
    wing = '振翅频率高'                 #定义类属性（翅膀）
    leg = '腿位于身体的中心支点，行走自如'  #定义类属性（腿）
    def __init__(self):                #实例方法（相当于构造方法）
        print('我属于大雁类！我有以下特征：')
        print(Geese.neck)               #输出脖子的特征
        print(Geese.wing)               #输出翅膀的特征
        print(Geese.leg)                #输出腿的特征

geese = Geese()                         #实例化一个大雁类的对象

我属于大雁类！我有以下特征：
脖子较长
振翅频率高
腿位于身体的中心支点，行走自如

Process finished with exit code 0

类属性在类的所有实例之间共享值

#通过类属性统计类的实例个数
class Geese:
    '''大雁类'''
    neck = '脖子较长'                   #定义类属性（脖子）
    wing = '振翅频率高'                 #定义类属性（翅膀）
    leg = '腿位于身体的中心支点，行走自如'  #定义类属性（腿）
    number = 0                         #编号
    def __init__(self):                #构造方法
        Geese.number += 1              #将编号加1
        print('\n我是第'+str(Geese.number)+'只大雁，我属于大雁类！我有以下特征：')
        print(Geese.neck)               #输出脖子的特征
        print(Geese.wing)               #输出翅膀的特征
        print(Geese.leg)                #输出腿的特征

#创建四个大雁类的对象（相当于有四只大雁）
list1 = []
for i in range(4):                     #循环4次
    list1.append(Geese())                #创建一个大雁类的实例
print('\n一共有'+str(Geese.number)+'只大雁')

我是第1只大雁，我属于大雁类！我有以下特征：
脖子较长
振翅频率高
腿位于身体的中心支点，行走自如

我是第2只大雁，我属于大雁类！我有以下特征：
脖子较长
振翅频率高
腿位于身体的中心支点，行走自如

我是第3只大雁，我属于大雁类！我有以下特征：
脖子较长
振翅频率高
腿位于身体的中心支点，行走自如

我是第4只大雁，我属于大雁类！我有以下特征：
脖子较长
振翅频率高
腿位于身体的中心支点，行走自如

一共有4只大雁

Process finished with exit code 0

在Python中除了可以通过类名称访问类属性，还可以动态地为类和对象添加属性

Geese.beak = '喙的基部较高，长度和头部的长度几乎相等'  #添加类属性
print('\n第二只大雁的喙：',list1[1].beak)          #访问类属性

第二只大雁的喙： 喙的基部较高，长度和头部的长度几乎相等

Process finished with exit code 0

除了可以动态地为类和对象添加属性，也可以修改类属性。修改结果将作用于该类的所有实例

---

实例属性

实例属性是指定义在类的方法中的属性，只作用于当前实例中

#定义一个大雁类，在__init__()方法中定义是3个实例属性
class Geese:
    '''大雁类'''
    def __init__(self):                     # 实例方法（相当于构造方法）
        neck = '脖子较长'                     # 定义实例属性（脖子）
        wing = '振翅频率高'                   # 定义实例属性（翅膀）
        leg = '腿位于身体的中心支点，行走自如'    # 定义实例属性（腿）
        print('我属于大雁类！我有以下特征：')
        print(Geese.neck)                  # 输出脖子的特征
        print(Geese.wing)                  # 输出翅膀的特征
        print(Geese.leg)                   # 输出腿的特征

geese = Geese()                            #实例化一个大雁类对象

实例属性只能通过实例名访问，如果通过类名访问实例属性，将抛出如下异常

AttributeError: type object 'Geese' has no attribute 'neck'

Process finished with exit code 1

实例属性也可以通过实例名称修改，与类属性不同，通过实例名称修改实例属性后，并不影响该类的其他实例中相应的实例属性的值

#定义一个大雁类，并在__init__()方法中定义一个实例属性，然后创建两个Geese的实例，并且修改第一个实例的实例属性
class Geese:
    '''大雁类'''
    def __init__(self):                     #实例方法（相当于构造方法）
        self.neck = '脖子较长'                #定义实例属性（脖子）
        print(self.neck)                     #输出脖子的特征
goose1 = Geese()                             #创建Geese类的实例1
goose2 = Geese()                             #创建Geese类的实例2
goose1.neck = '脖子没有天鹅的长'                #修改实例属性
print('goose1的neck属性：',goose1.neck)
print('goose2的实例属性：',goose2.neck)

脖子较长
脖子较长
goose1的neck属性： 脖子没有天鹅的长
goose2的实例属性： 脖子较长

Process finished with exit code 0

本文地址：https://blog.csdn.net/ShengXIABai/article/details/113944819