Python物件導向程式設計-初級篇

前言

物件導向 : 採用基於物件(實體) 的概念建立模型，模擬客觀世界分析、設計、實現軟體的辦法。物件導向程式設計（Object-oriented Programming，簡稱OOP）是一種解決軟體重複使用的設計和程式設計方法，把軟體系統中相近相似的操作邏輯和操作應用資料、狀態，以類別的形式描述出來，以對象實例的形式在軟體系統中重複使用，提高軟體開發效率。

物件導向程式設計是Python中一個極為重要的概念。

一、物件導向與流程

1.兩類軟體開發設計方法

1. 流程導向程式設計：依照業務邏輯從上往下，將需要用到的功能程式碼封裝到函數中，著重在開發的步驟和過程，典型程式碼為C語言（關注過程）
2. 物件導向程式設計：將函數或所需的功能進行分類和封裝，專注專注於具體哪個類別和函數來實現功能，典型程式碼為Java、C 等語言（專注於結果）

#2.物件導向相關術語

• 類別(Class) ：用來描述具有相同屬性和方法的物件的集合，它定義了該集合中每個物件所共有的屬性和方法，物件是類別的實例。
• 實例：也稱為物件。透過類別定義的初始化方法，賦予具體的值，成為一個」有血有肉的實體」。
• 類別變數：類別變數在整個實例化的物件中是公用的。類別變數定義在類別中且在函數體之外。類別變數通常不作為實例變數使用。
• 資料成員：類別變數或實例變數, 用於處理類別及其實例物件的相關的資料。
• 方法重寫：如果從父類別繼承的方法不能滿足子類別的需求，可以對其進行改寫，這個過程叫方法的覆寫（override），也稱為方法的重寫。
• 局部變數：定義在方法中的變量，只作用於目前實例的類別。
• 實例變數：在類別的宣告中，屬性是用變數來表示的。這種變數就稱為實例變量，是在類別聲明的內部但是在類別的其他成員方法之外聲明的。
• 方法：類別中定義的函數。
• 方法重寫：如果從父類別繼承的方法不能滿足子類別的需求，可以對其進行改寫，這個過程叫方法的覆寫（override），也稱為方法的重 寫。
• 靜態方法：不需要實例化就可以由類別執行的方法。
• 類別方法：類別方法是將類別本身作為物件進行操作的方法。

物件導向三大特性：

• 」封裝：將內部實作包裹起來，對外透明，提供api介面進行呼叫的機制。
• 繼承：即一個衍生類別（derived class）繼承父類別（base class）的變數和方法。
• 多態：根據物件類型的不同以不同的方式進行處理。

二、類別和物件

1.物件

物件是物件導向程式設計的核心，在使用物件過程中，為了將具有共同特徵和行為的一組物件抽象定義，形成類別

2.類別

1）概念

類別是一類事物，物件就是這一類事物的具體實現，類別具有相同的屬性和行為

2）類別(class)的組成

• 類別名稱：類別的名稱
• 屬性：事物的特徵
• 方法：具體做什麼

3）抽象

擁有相同或類似屬性和行為的物件都可以抽象化成一個類別

4）類的分類

建立類別使用class關鍵字，帶上類別名，再帶上括號，括號內為object，這樣的類別稱為：新式類別；也可以不帶括號和括號內的object，這樣的類別稱為：經典類別。

# 新式类 
class Meeting2(object): 
pass 
# 经典类 
class Meeting2: 
pass

5）建立物件

A = Meeting1() 
B

6）self

類別方法的第一個參數必須是self(按慣例是self，也可以是其他名稱)，調用時不必傳入。 self代表類別的實例

三、取得或新增物件屬性

如下有個名為meeting的類，類別中初始化了name、age、sex、address、attack等屬性，定義了introduction和attacked兩個方法：

class Meeting(object):
"""meeting类的类描述"""

def __init__(self, name, age, sex, address, attack):
"""构造函数"""
self.name = name
self.age = int(age)
self.sex = sex
self.address = address
self.attack = int(attack)

def introduction(self):
print("姓名：{}".format(self.name))
print("年龄：{}".format(self.age))
print("性别：{}".format(self.sex))
print("地址：{}".format(self.address))

def attacked(self):
print(f"{self.name}正在向您发起攻击，攻击力为{self.attack}！")

def foreign_fun():
print("我是外部函数")

1.hasattr-檢查物件是否包含指定屬性或方法

用法：

hasattr(object,name)

作用：檢查物件中是否包含指定屬性或方法

傳回值：存在傳回true、不存在回傳false

# 实例化meeting类
Meeting = Meeting("张三", 20, "男", "南京", 108)

# 获取Meeting对象中是否存在name属性
print(hasattr(Meeting, "name"))# True
# 获取Meeting对象中是否存在mobile属性
print(hasattr(Meeting, "mobile"))# False
# 获取Meeting对象中是否存在attacked方法
print(hasattr(Meeting, "attacked"))# True

2.getattr-取得物件中指定屬性的屬性值

用法：

getattr(object,name[,default])

作用：取得物件中指定屬性的屬性值

傳回值：若存在，則傳回該屬性的屬性值；若不存在，則傳回指定內容

# 实例化meeting类
Meeting = Meeting("张三", 20, "男", "南京", 108)

# 获取Meeting对象中name属性的属性值
print(getattr(Meeting, "name"))# 张三
# 获取Meeting对象中kills属性或方法的值，若不存在则返回指定内容
print(getattr(Meeting, "kills", "未找到kills方法或属性"))# 未找到kills方法或属性
# 获取Meeting对象中attacked方法，返回值为函数地址
print(getattr(Meeting, "attacked"))
# 使用getattr方法可以直接调用Meeting对象中的方法
f = getattr(Meeting, "attacked")
f()

列印結果如下：

3.setattr-为object对象的name属性设置指定value

用法：

setattr(object,name,value)

作用：为object对象的指定属性设置指定value

返回值：

# 实例化meeting类
Meeting = Meeting("张三", 20, "男", "南京", 108)

# 将对象中name属性的值改为“刘德华”
setattr(Meeting, "name", "刘德华")
# 获取对象中name的属性值
print(getattr(Meeting, "name"))# 刘德华
# 将对象外部的名为foreign_fun的方法引入对象内部，并重新命名为“new_foreign_fun”
setattr(Meeting, "new_foreign_fun", foreign_fun)
# 获取对象中是否存在foreign_fun的属性或方法，返回值为True或False
print(hasattr(Meeting, "foreign_fun"))# False
# 获取对象中是否存在new_foreign_fun的属性或方法，返回值为True或False
print(hasattr(Meeting, "new_foreign_fun"))# True

打印结果如下：

四、魔法方法

1.__init__() 构造函数

__init__()方法是Python中一种特殊的方法，被称为构造函数或初始化方法，当创建这个类的实例时就会调用该方法。

class Meeting(object):
"""meeting类的类描述"""

def __init__(self, name, age, sex, address, attack):
"""构造函数"""
self.name = name
self.age = int(age)
self.sex = sex
self.address = address
self.attack = int(attack)

C = Meeting("张三", 20, "男", "南京", 108)
print(C.name)# 张三
print(C.address)# 南京

2.__del__() 析构函数

当删除对象时，Python解释器会默认调用一个方法__del__()，相当于unittest框架中的tearDown()函数

def __del__(self): 
"""析构函数""" 
print("%s攻击结束" % (self.name)) 

每调用一次对象，都会执行一次__del__()方法

3.引用计数

D = Meeting("张三", 20, "男", "南京", 108)
# 计算当前实例引用计数，D引用一次，sys.getrefcount(D)引用一次
print(sys.getrefcount(D))# 2

D对象的引用计数为2次，一次是D引用，一次是sys.getrefcount所引用的

4.__str()__字符串函数

__str__方法需要返回一个字符串，当做这个对象的描述信息，当使用print输出对象的时候，只要定义了__str__(self)方法，那么就会打印这个方法返回的数据

def __str__(self):
"""字符串函数"""
return "我是Meeting类的字符串描述"
# __str__()：字符串函数，定义__str__()方法时，打印对象，打印的是__str__()方法的返回值，否则打印类的内存地址
print(D)# 我是Meeting类的字符串描述

• 未定义__str__()方法时，打印对象，打印的是Meeting类的内存地址：<__main__.Meeting object at0x014A7748>
• 定义了__str__()方法后，打印对象，打印的是__str__()方法的返回值：我是Meeting类的字符串描述

五、Python的内置属性

1.__dict__：获取类的属性

获取类的属性，包含一个字典，由类的数据属性组成

# __dict__：获取类的属性，返回值为字典类型 
print(D.__dict__) 
# {'name': '张三', 'age': 20, 'sex': '男', 'address': '南京', 'attack': 108} 

2.__doc__：获取类的文档字符串

class Meeting(object): 
 """meeting1类的类描述""" 
 
# __doc__：获取类的文档字符串 
print(D.__doc__) # meeting1类的类描述 

3.__name__：获取类名

# __name__：获取类名 
print(Meeting.__name__) # Meeting 

4.__module__：类定义所在的模块

类的全名是'__main__.clssName'，如果类位于一个导入模块mymod中，那么className.__module__等于mymod

from common.http_requests import HttpRequests
# __module__：类定义所在的模块
print(Meeting.__module__)# __main__
print(HttpRequests.__module__)# common.http_requests

Meeting类的路径为__main__，而从common文件的http_requests文件中导入了HttpRequests类，打印其路径，则为common.http_requests

5.__bases__：获取类的所有父类构成元素

获取类的所有父类构成元素（包含了一个由所有父类元素组成的元组）。例如下面有一个Song类，其继承了父类Music，则获取到的Song类的所有父类构成元素为：(,)

class Music(object):
pass

class Song(Music):
pass

print(Song.__bases__)# (<class '__main__.Music'>,)

小结

本篇文章我们介绍了面向对象的相关概念，下面来简单总结一下：

面向对象相关概念：

• 类和对象：类是一类事物，对象即是这一类事物的具体实现，类具有相同的属性和行为；
• 类的组成：类名、属性、方法
• 带object的为新式类，不带object的为经典类

获取或添加对象属性：

• hasattr：检查对象是否包含指定属性或方法
• getattr：获取对象中指定属性的属性值
• setattr：为object对象的name属性设置指定value

魔法方法：

• __init__() 构造函数：又叫初始化方法，用来初始化一些成员变量
• __del__() 析构函数：每调用一次对象，都会执行一次__del__()方法，相当于Unittest框架中的tearDown
• __str()__字符串函数：返回一个字符串，当做这个对象的描述信息

Python内置属性：

• __dict__：获取类的属性，返回值为字典类型
• __doc__：获取类的文档字符串
• __name__：获取类名
• __module__：类定义所在的模块
• __bases__：获取类的所有父类构成元素，返回类型为元组

以上是Python物件導向程式設計-初級篇的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！