赵工的个人空间

面向对象编程中的对象Object可以看作是对现实世界实体的模拟，一个Object被认为是把数据（属性）和程序（方法）封装在一起的实体。面向对象有多态、封装、继承特性。

1. 类和对象：

类对是现实中具有共同特征事物的抽象，是面向对象编程的基础。类包含名称、方法、属性和事件。
1）类的定义：
类必须使用class来定义，语法：
class classname(superclass, args):
    '''doc'''
data=value
def method1(self[,args]):
        pass
其中pass是占位符，替代由一系列的属性和方法组成的主体。类的方法中第一个参数一定要是self，代表类本身。但方法被调用时，不用传递这个参数。示例：
class Person:
    name="tom"
    def printName(self):
        print(self.name)
类的成员有两种，一种是数据成员，即属性；另一种是成员函数，称为方法。这样，类就把数据和操作封装在一起。访问类的属性时可以不创建类的实例，而直接使用类名。
2）类的创建和使用：
要使用类定义中的功能，需要将类实例化，即创建类的对象。Python中，用赋值方法创建类的实例。格式：
objectname=classname(args)
创建对象后，可以使用“.”来访问这个类的属性和方法。格式：
objectname.attribute
objectname.method()
比如实例化Person类：
p=Person()
name=p.name
p.printName()
3）类的属性：
类的属性分为私有属性和公有属性。Python语言中，私有属性的名称以双下划线开始，如果不以双下划线开始就为公有属性。
⑴访问私有属性：
私有属性不能被实例化对象访问，如果需要访问，要使用语法：
实例化对象名._类名__私有属性名
如：fly._Fly__direction
这种方法常用于开发阶段的测试和调试，而获得实例属性值的一般做法是定义get方法。
⑵数据属性：
数据属性不需要在类中预先定义，可在定义结束后通过类名添加。比如为Person类添加数据属性id：
Person.id='135786'
类的代码中并没有定义名称为id的属性，但实例化后可以直接使用，虽然类定义中并没有。
⑶实例属性：
实例属性不需要在类中显式定义，而是在__init__构造函数中定义的，定义时以self为前缀。在其他方法中也可以随意添加新的实例属性，但不提倡这样做。所有实例属性最好在__init__中给出。实例属性属于实例，也就是对象，只能通过对象名访问。示例：
class Car:
    def __init__(self,c):
        self.color=c
    def fun(self):
        self.length=1.83
代码中在构造函数中定义了实例属性self.color，在fun()方法中定义了实例属性self.length。
实例化类时需要传递__init__中的参数c：
car=Car('red')
然后就可以使用car.color属性：
print(car.color)
而使用了示例的方法fun()后：
car.fun()
然后就可以使用car.length属性
print(car.length)
⑷类属性：
类中定义的属性称为类属性，包括在类定义外添加的数据属性。示例：
class Person:
place='Shenzhen'
而要引用类属性，要使用类名，如果不是私有属性：
print(Person.place)
类实例化后，会产生一个与类属性同名的属性，但这个属性是属于实例的，如果修改此属性值，并不会影响类中的属性值。
p=Person()
print(p.place) # 显示Shenzhen
p.place='Qingdao'
print(p.place) # 显示Qingdao
print(Person.place) # 显示Shenzhen
以实例（对象）名引用此属性，引用的也是实例的属性值，而会屏蔽类的属性值，除非删除了实例的属性。
del p.place
print(p.place) # 显示Shenzhen
⑸类的内置属性：
Python对类提供了一些内置属性，所有的类都有这些内置属性。
·__name__属性：表示类名
·__doc__属性：用来输出类的文档字符串doc
·__module__属性：表示所在的模块名
·__bases__属性：为基类组成的元组
·__dict__属性：为属性组成的字典
4）类的方法：
类的方法是对象具有的行为，也分公有方法和私有方法，以双下划线开头的为私有方法，不是以双下划线开头的方法为公有方法。
⑴类方法：
类方法使用@classmethod指令来声明，第1个参数必须是类对象，一般使用cls。类方法隐含调用的参数是类，类方法常用来对类属性进行修改。示例：
class Person:
    place='Shenzhen'
    @classmethod
    def getPlace(cls):
        return cls.place
⑵实例方法：
实例方法是平常定义的成员方法，它至少有一个参数且必须以实例对象为其第1个参数，一般使用self。在类外面使用实例方法只能通过实例对象来调用。
⑶静态方法：
静态方法需要通过@staticmethod指令方式定义，其中并不需要使用self或cls作为第1个参数，只需要定义必要的其他参数。示例：
class Methods:
    @staticmethod
    def mymethod():
        print('定义的静态方法')
    def __mymethod():
        print('定义的私有方法')
    def getMethod(self):
        print('普通的方法')
    conPrivate=staticmethod(__mymethod)
    conNormal=staticmethod(getMethod)
代码中，Method类中定义了静态方法mymethod、私有方法__mymethod和普通方法getMethod，然后使用函数staticmethod()将私有方法__mymethod转换为静态方法conPrivate，将普通方法getMethod转换为静态方法conNormal。
静态方法中可以使用类，也可以使用实例化对象来访问，但不能直接访问私有方法，否则会出现异常。
5）内置方法：
Python中，类都有一些内置特殊方法，这些方法都以双下划线开头，并以双下划线结尾，具有特殊作用。如果这些方法被定义，遇到相应场合就会自动调用：

⑴__init__方法：构造方法
__init__方法是Python中的构造函数，在生成对象时自动调用，用来进行初始化操作。如果用户没有定义构造方法，系统会自动执行默认的构造方法。__init__()方法没有返回值。
⑵__del__方法：析构方法
__del__方法的作用是释放被占用的资源，在释放对象时自动调用。
⑶__new__方法：
__new__方法在创建对象时被调用。实际上，__init__方法在创建完对象之后才被调用，而__new__方法则是在创建对象时被调用。一般__new__()方法要有返回值，返回一个实例，这样会自动调用__init__()方法初始化实例。
⑷__setitem__方法：
__setitem__方法是简单地重定向到真正的字典self.data。
⑸__getitem__方法：
__getitem__方法是重定向到字典，返回的是字典的值。
⑹__delitem__方法：
__delitem__方法是在调用del 实例对象[key]时调用
⑺__cmp__方法：
__cmp__方法定义比较两个实例对象的方法，当用==比较类实例时会使用此方法。
除上述类的特殊方法，Python还支持一些运算符的重载。示例：
class C(object):
    def __init__(self,v):
        self.value=v  
    def __add__(self,r):
        return self.value+r  
类的定义中重载了__add__方法，这样就开始使用加法操作：
a=C(10)
print(a+1) # 相当于调用了a.__add__(1)
6）类的动态特性：
Python是面向对象的动态语言，可以动态添加类的方法，将某个已经定义的方法添加到类中。语法：
class_name.method_name=exist_name
实例：
class Yesterday(object):
    pass
def today(self):
    print(珍惜今天'')
if __name__=='__main__':
    Yesterday.yesterday=today
    yes=Yesterday()
    yes.yesterday()
上述代码，将创建的方法today添加到类Yesterday中。

2. 继承：

继承是指一个对象直接使用另一个对象的属性和方法。被继承的类称为父类或超类，继承了父类或超类的所有数据和操作的类称为子类。继承的语法：
class class_name(fatherclass_name)
也即，在类名后面紧跟一对小括号，括号中指定所继承的父类。继承关系中，子类继承了父类的所有公有属性和方法，如果子类未重载父类的方法和属性，子类的实例将调用父类的属性和方法。子类中重载了父类的属性或方法，也可以使用super来调用父类中的方法。但子类不会继承父类的私有属性和方法。
Python中没有抽象类的关键字，可以通过NotImplementedError类来模拟抽象类，使其在实例化时抛出异常。也可以在父类中的抽象方法中使用raise语句抛出异常，以使子类必须重载相应的方法。
Python提供了多重继承的方法。语法：
class class_name(fatherclass_name, fatherclass_name1, ...)
Python 3.x中，如果多继承的子类重新定义了构造方法，需要显式去调用父类的构造方法，调用哪个父类的构造方法由程序决定。若子类没有重新定义构造方法，则只会执行第1个父类的构造方法，如果其他父类有同名的方法，通过子类的实例化对象调用该方法时，调用的是第1个父类中的方法。
Python中提供了函数issubclass(sub,sup)用来判断类sub是否为类sup的子类或子孙类，其中sup可以为父类组成的元组。

3. 类的其他特性：

1）类的命名空间
在Python中，定义类时，所有位于class语句中的代码都在特殊的命名空间中执行，被称为类命名空间（class namespace）。这个类命名空间不仅可以被类中所有成员访问，还可以被类的实例方法访问。
2）检查继承关系：
Python提供内建issubclass函数来判断两个类是否有继承关系，也可以用来判断一个对象是否是一个类的实例。示例：
print(issubclass(Ordinary, Person)
print(issubclass(person, Person)
3）检查实例与对象间的关系：
实例与类之间的对应关系可通过isinstance()函数来判断。语法：
isinstance(objectname, classname)
4）对象属性操作方法：
Python提供了一系列函数用于对对象属性进行操作：
·getattr(obj, attr)：读取对象的属性，其中attr要使用表示属性的字符串，即用引号括起来
·setattr(obj, attr, value)：设置对象的属性
·delattr(obj, attr)：删除对象的属性
·hasattr(obj, attr)：检测对象是否有属性

4）新式类：

新式（new-style）类是指从object或者其他内置类衍生的类，而其他类则称为经典（classic）类。新式类多了一些高级功能。
1）__slots__属性：
任何类的实例对象都包含一个字典__dict__，但字典会占用大量内存，可以使用__slots__来代替。__slots__是一个类变量，可由一系列对象组成，使用所有合法标识构成的实例属性的集合来表示，它可以是一个列表、元组或可迭代对象。
一般情况下，__slots__属性在class语句顶层设置：
class MyLimeter(object)
    __slots__='myname','myage','myhoppy'
2）__getattribute__()方法：
这个方法仅当属性不能在实例的__dict__、类的__dict__或者__dict__中找到时才被调用。
3）描述符：
描述符为对象属性提供API，就是将某种特殊类型的类的实例指派给另一个类的属性。这个特殊的描述符类是一种新式类，包含的方法有__get__()、__set__()和__delete__()，其中__get__()方法用于得到一个属性的值，__set__()方法为一个属性赋值，而__delete__()方法则是在采用del语句或者明确删除某个属性时被调用。三种方法的原型为：
def __get__(self, obj, typ=None)
def __set__(self, obj, val)
def __delete__(self, obj)

5. 抽象基类：

Python的abcmk提供了定义抽象基类的方法，这种类为其子类定义了一组公共接口，这些接口在子类中必须加以实现。与抽象基类相关的概念是元类，元类像一个类工厂，返回对象是类。
type函数可动态创建类，接受一个类的描述符作为参数，然后返回一个类。语法：
type(classname,(superclass,),attrdict(name1=value1,...))
其中，(superclass,)是一个父类的元组，针对继承情况，可为空；attrdict是包含属性的字典，其中使用name=value的格式定义多个属性值。
函数type实际上是一个元类，也就是用于创建类的类。