浅谈python中的面向对象和类的基本语法

程序员文章站 2022-03-26 13:50:02

...

当我发现要写python的面向对象的时候，我是踌躇满面，坐立不安呀。我一直在想：这个坑应该怎么爬？因为python中关于面向对象的内容很多，如果要讲透，最好是用面向对象的思想重新学一遍前面的内容。这个坑是如此之大，犹豫再三，还是只捡一下重要的内容来讲吧，不足的内容只能靠大家自己去补充了。

惯例声明一下，我使用的版本是 python2.7，版本之间可能存在差异。

好，在开讲之前，我们先思考一个问题，看代码：

浅谈python中的面向对象和类的基本语法

为什么我只创建是为 a 赋值，就可以使用一些我没写过的方法？

可能会有小伙伴说：因为 a 此时是个字符串对象呀，当然能够使用字符串的方法，至于这些方法，那是python事先写好的。

好吧，那换个问题，为什么 python 知道它是个字符串对象？

在深入讲这个问题之前，先记住一句话：python中一切皆对象，对象都是由类创建的。

那么类是什么东西呢？我在这举个例子。

有一天，我在街上走着，突然看见前面有一个仇人。此时我想揍他一顿，但是力是相互作用的呀，打他我的拳头也会疼。诶，此时我发现路边有个石头，大小形状正合适，在不考虑警察叔叔怎么想的前提下，这是一个好的选择。然后我抄起石头，对着仇人进行了一些好孩子不能模仿的行为，然后深藏功与名，收工回家。

在这个过程中，我们为什么会知道那块东西是石头？

因为它的具有石头的外观特征呀！

为什么我们会知道石头可以砸人？

因为石头硬呀！

为什么我们知道石头是硬的？

因为......嗯.....小时候我爸告诉我的。

此时可以得到一个结论：我们知道一个东西是什么，具有什么功能，是因为我们的脑海中已经有个这个东西的概念。而这个概念可能是从长辈那里知道的，也可能是自己各种实验后自己总结的。类似于我们对于‘黑洞'这个东西的认识，还是科学家的各种研究总结而来。

如何将用石头打人这个例子用代码来实现的话：

class Stone(object):　　# 我创建一个叫Stone的类

  def attack(self):
    print '把头伸过来，我给你加个buff'

a = Stone()  # 我用类创建了一个对象，也称为类的实例化
a.attack()   # 我使用这个对象的方法

浅谈python中的面向对象和类的基本语法

很好，这样我们就完成了我们的需要了。

如果我们再创建其他对象：

浅谈python中的面向对象和类的基本语法

很显然python并没有为我们准备 attack 方法，所以就用不了。

所谓的类只是一个抽象的定义，而实例则是具体的对象。它们之间的差别就想我脑海中的石头和我手中的石头一样，只有后者才真实存在。当然，这里不要跟我讲什么唯心主义论什么的。

看到这里，关于类和对象之间的关系应该清楚了一些。有些同学可能会问：python中的类都是我们事先写好的，有没有方法让python自动生成类，然后在特定的时候使用这些类呢？恭喜你，同学，你可能摸到了人工智能的门槛了，如果能够实现的话，那和我们人类的学习能力不是差不多吗？好吧，这只是我的一个设想，真正的人工智能要怎么实现，我也不知道，还没有这么高的水平去研究先，不过作为一名程序员，能够编写人工智能，可能是终身的追求了吧。

在讲完类和实例化是怎么一回事之后，我们来看看类的基本语法。

首先，和定义函数的 def 一样， class 是定义类的关键字。

紧接着的是类名，这个可以自定义，同样的，不能和python的内置关键字冲突。另外，建议避开python的内建类型，例如 str、int之类的名字。规范的命名应该遵从“驼峰命名法”，例如： MyClass 这里的命名，每个单词的首字母大写。

然后是一个括号，里面的参数是用于继承的，一般继承于 object，表示一个新式类。另外，你可能见过没有括号的写法，这是经典类的写法。

示例：

class NewClass(object):
  pass

class OldClass:
  pass

New = NewClass()  # 创建一个新式类的实例
Old = OldClass()  # 创建一个经典类的实例

这就是类的基本语法，当然这样还是不够的，但是在更深入之前，我想先讲一个新旧式类的差别。

在这里，我们先打印一下两个变量的类型：

print type(New)
print type(Old)

浅谈python中的面向对象和类的基本语法

可以看下两者的输出是不同的。

在早于python2.2的版本时，只有经典类这一种写法，当时，类和类型没有合并。

类是类对象，实例是实例对象，这两个对象之间没有任何关系。

这句话是什么意思？看代码：

print type(OldClass)
print type(Old)

浅谈python中的面向对象和类的基本语法

我们可以看见其输出很含糊，经典类属于类对象，无论是哪个类，都统一为“类”类型，实例属于实例类型，却不知道其是由哪个类创建的，所以的实例都统一为“实例”类型。也就是说当时的类型用 classobj 和 instance 代表了所以的类和实例，无论你是哪个类，又或是哪个类创建的实例。

这样的信息实在太少，而类和类型之间非常混乱。为了解决这种情况，在 python2.2 中引入了新式类，并进行了类和类型的同统一。

print type(NewClass)
print type(New)

浅谈python中的面向对象和类的基本语法

类的类型是 type？type 返回的对象还能像类一样创新新对象？

总结的来说：在新式类中，所以的类对象都是 type 的实例。而不同的类对象有能创建出其对应的实例。

class NewClass(object):
  def __init__(self, val):
    self.val = val

New = NewClass(123)  
b = type(New)(321) # 对实例来说type返回的是类对象，我又可以用类对象来和创建新的实例
print b.val

浅谈python中的面向对象和类的基本语法

构造器方法

一般可以理解类中的函数就是方法，而方法分为：实例方法，只有实例化后才能调用的，其第一个参数一般为 self，代表实例本身；类方法，其第一个参数为 cls，代表类本身；还有静态方法，就是个普通函数，没有要求参数。

1. __init__(self [,arg1,....]):

当类被调用进行实例化的时候，python会自动调用类里面的构造函数（如果有的话），在构造函数中，可以进行各种初始化的操作，最常见的就是上面的进行实例的属性的创建。

python 在示例化的时候，会检查其实行了 __init__ 方法了没有，如果没有则不对实例进行任何操作，然后返回对象。如果实行了这个方法，则自动调用这个方法，并自动将 self 传进行，也就是说我们在实例化进行传参的时候，将不用理会 self，直接传给后面的参数。

讲到属性，就必须要提一下什么是属性。属性这个对象其实更像一个变量，大多数对象都可以有属性（不包括python的内置类型），例如函数。

def Test():
  pass

Test.a = 123
print Test.a

浅谈python中的面向对象和类的基本语法

因为函数也是一个对象。

属性在类中，就是一个变量，例如：

class NewClass(object):
  a = 123

print NewClass.a

浅谈python中的面向对象和类的基本语法

当然，因为 python 的特性，我们可以在运作中为某个对象添加属性，而不用一开始就在类中写定。

注意，这个方法应该返回 None，也就是说我们一般不用 return 任何对象，让它默认返回就行了。

2. __new__(cls [,arg1,....]):

这也是一个构造器方法，它是一个类方法，一般在对 python 的不可变数据类型进行继承扩展的时候用的比较多。

某处拿来的代码示例：

class RoundFloat(float):
  def __new__(cls, val):
    return super(RoundFloat, cls).__new__(cls, round(val, 2))

a = RoundFloat(3.14159)
print a

浅谈python中的面向对象和类的基本语法

解构器方法

__del__(self [,arg1,....])

这个方法将会在对象所以的引用被清除后才执行，例如：

class Test(object):

  def __del__(self):
    print '我被干掉了，兄弟们为我报仇！'

a = Test() # 创建了一个对象
b = a  # b又引用了a
c = b  # c又引用了b，现在 a 所指向的对象有3次引用，相当有三条命
del a  # 干掉一条命
del b  # 又干掉
del c  # 听说你有3条命？全部干掉！

浅谈python中的面向对象和类的基本语法