一. 类的定义
在Python中,定义类是通过class
关键字。
语法格式如下:
class ClassName(object):
<statement-1>
.
<statement-N>
class
后面紧接着是类名,类名通常是大写开头的单词,紧接着是(object)
,表示该类是从哪个类继承下来的,通常,如果没有合适的继承类,就使用 object
类,这是所有类最终都会继承的类。
在类中定义方法的形式和函数差不多,但不称为函数,而称为方法。方法的调用需要绑定到特定对象上,而函数不需要。
类实例化后,可以使用其属性,实际上,创建一个类之后,可以通过类名访问其属性。
二. 类对象
类对象支持两种操作:属性引用和实例化。
属性引用使用和 Python 中所有的属性引用一样的标准语法:obj.name。
类对象创建后,类命名空间中所有的命名都是有效属性名。
定义好了类,就可以根据类创建出类的实例,创建实例是通过类名+()实现的:
>>> class Student(object):
... pass
...
>>>
>>> bart = Student()
>>> bart
<__main__.Student object at 0x00B70C10>
>>>
>>> bart.name = 'zth'
>>>
>>> bart.name
'zth'
可以看到,变量 bart
指向的就是一个Student
的实例,后面的 0x00B70C10
是内存地址,每个 object 的地址都不一样,而Student
本身则是一个类。
可以自由地给一个实例变量绑定属性,比如,给实例 bart
绑定一个 name
属性。
由于类可以起到模板的作用,因此,可以在创建实例的时候,把一些我们认为必须绑定的属性强制填写进去。通过定义一个特殊的__init__()
方法(构造方法),在创建实例的时候,就把name
,score
等属性绑上去:
>>> class Student(object):
... def __init__(self,name,age):
... self.name = name
... self.age = age
...
>>>
>>> bart = Student('zth',20)
>>>
>>> bart.name
'zth'
>>> bart.age
20
注意:特殊方法“__init__”前后分别有两个下划线!!!
注意到 __init__()
方法的第一个参数永远是 self
,表示创建的实例本身,因此,在__init__()
方法内部,就可以把各种属性绑定到 self
,因为 self
就指向创建的实例本身。
有了__init__()
方法,在创建实例的时候,就不能传入空的参数了,必须传入与 __init__()
方法匹配的参数,但 self
不需要传,Python 解释器自己会把实例变量传进去。
和普通的函数相比,在类中定义的函数只有一点不同,就是第一个参数永远是实例变量self
,并且,调用时,不用传递该参数。除此之外,类的方法和普通函数没有什么区别,所以,你仍然可以用默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数。
__init__() 方法是一个特殊方法,在对象实例化时会被调用。
class DefaultInit(object):
def __init__(self):
print("实例化时执行__init__")
def show(self):
print("类中定义的方法,需要通过实例化对象调用")
test = DefaultInit()
print("类实例化结束")
test.show()
执行结果:
实例化时执行__init__
类实例化结束
类中定义的方法,需要通过实例化对象调用
若没定义 __init__()
方法,实例化类时也不会报错,此时调用默认的 __init__()
方法。
一个类中可以定义多个构造方法,但实例化类时只实例化最后的构造方法,即后面的构造方法会覆盖前面的构造方法,并且需要根据最后一个构造方法的形式进行实例化。
三. 数据封装
面向对象编程的一个重要特点就是数据封装。在上面的 Student
类中,每个实例就拥有各自的 name
和 age
这些数据。我们可以通过函数来访问这些数据,比如打印一个学生的成绩:
>>> def print_age(std):
... print('%s: %s'%(std.name,std.age))
...
>>>
>>> print_age(bart)
zth: 20
但是,既然 Student
实例本身就拥有这些数据,要访问这些数据,就没有必要从外面的函数去访问,可以直接在 Student
类的内部定义访问数据的函数,这样,就把“数据”给封装起来了。这些封装数据的函数是和 Student
类本身是关联起来的,我们称之为类的方法:
>>> class Student(object):
... def __init__(self,name,age):
... self.name = name
... self.age = age
... def print_age(self):
... print('%s: %s'%(self.name,self.age))
...
>>>
>>> bart = Student('fbb',21)
>>>
>>> bart.print_age()
fbb: 21
这样一来,我们从外部看 Student
类,就只需要知道,创建实例需要给出name
和score
,而如何打印,都是在Student
类的内部定义的,这些数据和逻辑被“封装”起来了,调用很容易,但却不用知道内部实现的细节。
封装的另一个好处是可以给 Student
类增加新的方法,比如get_grade
:
class Student(object):
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score
def get_grade(self):
if self.score >= 90:
return 'A'
elif self.score >= 60:
return 'B'
else:
return 'C'
lisa = Student('Lisa', 99)
bart = Student('Bart', 59)
print(lisa.name, lisa.get_grade())
print(bart.name, bart.get_grade())
执行结果:
Lisa A
Bart C
四. self 代表类的实例,而非类
类的方法与普通的函数只有一个特别的区别——它们必须有一个额外的第一个参数名称, 按照惯例它的名称是 self。
>>> class Test:
... def prt(self):
... print(self)
... print(self.__class__)
...
>>>
>>> t = Test()
>>>
>>> t.prt()
<__main__.Test object at 0x00B708B0>
<class '__main__.Test'>
从执行结果可以很明显的看出,self 代表的是类的实例,代表当前对象的地址,而 self.class 则指向类。
self 不是 python 关键字,我们把他换成 runoob 也是可以正常执行的:
>>> class Test:
... def prt(zth):
... print(zth)
... print(zth.__class__)
...
>>>
>>> t = Test()
>>>
>>> t.prt()
<__main__.Test object at 0x00B70B50>
<class '__main__.Test'>
五. 类的方法
在类的内部,使用 def 关键字来定义一个方法,与一般函数定义不同,类方法必须包含参数 self, 且为第一个参数,self 代表的是类的实例。
>>> class People:
... # 定义基本属性
... name = ""
... age = 0
... # 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
... __weight = 0
... # 定义构造方法
... def __init__(self,n,a,w):
... self.name = n
... self.age = a
... self.__weight = w
... def out(self):
... print("%s %d 岁了"%(self.name,self.age))
...
>>>
>>> # 实例化类
...
>>> p = People('zth',20,50)
>>>
>>> p.out()
zth 20 岁了