python面向对象编程

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面向对象编程

python之定义类并创建实例

在Python中，类通过 class 关键字定义。

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class Person(object):
    pass

按照 Python 的编程习惯，类名以大写字母开头，紧接着是(object)，表示该类是从哪个类继承下来的。类的继承将在后面的章节讲解，现在我们只需要简单地从object类继承。
有了Person类的定义，就可以创建出具体的xiaoming、xiaohong等实例。创建实例使用 类名+()，类似函数调用的形式创建：

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xiaoming = Person()
xiaohong = Person()

python中创建实例属性

虽然可以通过Person类创建出xiaoming、xiaohong等实例，但是这些实例看上除了地址不同外，没有什么其他不同。
如何让每个实例拥有各自不同的属性？由于Python是动态语言，对每一个实例，都可以直接给他们的属性赋值，例如，给xiaoming这个实例加上name、gender和birth属性：

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xiaoming = Person()
xiaoming.name = 'Xiao Ming'
xiaoming.gender = 'Male'
xiaoming.birth = '1990-1-1'

python中初始化实例属性

现实世界中，一种类型的实例应该拥有相同名字的属性。
在定义 Person 类时，可以为Person类添加一个特殊的init()方法，当创建实例时，init()方法被自动调用，我们就能在此为每个实例都统一加上以下属性：

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class Person(object):
    def __init__(self, name, gender, birth):
        self.name = name
        self.gender = gender
        self.birth = birth

init() 方法的第一个参数必须是 self（也可以用别的名字，但建议使用习惯用法），后续参数则可以自由指定，和定义函数没有任何区别。
相应地，创建实例时，就必须要提供除 self 以外的参数：

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xiaoming = Person('Xiao Ming', 'Male', '1991-1-1')
xiaohong = Person('Xiao Hong', 'Female', '1992-2-2')

有了init()方法，每个Person实例在创建时，都会有 name、gender 和 birth 这3个属性，并且，被赋予不同的属性值，访问属性使用.操作符：

任务：
请定义Person类的init方法，除了接受 name、gender 和 birth 外，还可接受任意关键字参数，并把他们都作为属性赋值给实例。

要定义关键字参数，使用 **kw；
除了可以直接使用 self.name = ‘xxx’ 设置一个属性外，还可以通过 setattr(self, ‘name’, ‘xxx’) 设置属性。

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class Person(object):
    def __init__(self, name, gender, birth, **kw):
        self.name = name
        self.gender = gender
        self.birth = birth
        for k, v in kw.iteritems():
            setattr(self, k, v)
xiaoming = Person('Xiao Ming', 'Male', '1990-1-1', job='Student')

python中访问限制

Python对属性权限的控制是通过属性名来实现的，如果一个属性由双下划线开头(__)，该属性就无法被外部访问。[类比C#中 私有变量private] 看例子：

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 class Person(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self._title = 'Mr'
        self.__job = 'Student'
p = Person('Bob')
print p.name
 => Bob
print p._title
 => Mr
print p.__job
 => Error

可见，只有以双下划线开头的 “__job” 不能直接被外部访问。

但是，如果一个属性以xxx 的形式定义，那它又可以被外部访问了，以xxx定义的属性在Python的类中被称为特殊属性，有很多预定义的特殊属性可以使用，通常我们不要把普通属性用xxx定义。

以单下划线开头的属性”_xxx”虽然也可以被外部访问，但是，按照习惯，他们不应该被外部访问。

python中创建类属性

类是模板，而实例则是根据类创建的对象。

绑定在一个实例上的属性不会影响其他实例，但是，类本身也是一个对象，如果在类上绑定一个属性，则所有实例都可以访问类的属性，并且，所有实例访问的类属性都是同一个！也就是说，实例属性每个实例各自拥有，互相独立，而类属性有且只有一份。
定义类属性可以直接在 class 中定义：

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class Person(object):
   address = 'Earth'
   def __init__(self, name):
       self.name = name

因为类属性是直接绑定在类上的，所以，访问类属性不需要创建实例，就可以直接访问：

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print Person.address
=> Earth

对一个实例调用类的属性也是可以访问的，所有实例都可以访问到它所属的类的属性：
由于Python是动态语言，类属性也是可以动态添加和修改的：

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 Person.address = 'China'
print p1.address
 => 'China'
print p2.address
 => 'China'

因为类属性只有一份，所以，当Person类的address改变时，所有实例访问到的类属性都改变了。

任务：
请给 Person 类添加一个类属性 count，每创建一个实例，count 属性就加 1，这样就可以统计出一共创建了多少个 Person 的实例。

由于创建实例必定会调用init()方法，所以在这里修改类属性 count 很合适。

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class Person(object):
   count = 0
   def __init__(self, name):
       Person.count = Person.count + 1
       self.name = name

python中类属性和实例属性名字冲突怎么办

修改类属性会导致所有实例访问到的类属性全部都受影响，但是，如果在实例变量上修改类属性会发生什么问题呢？

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class Person(object):
    address = 'Earth'
    def __init__(self, name):
        self.name = name
p1 = Person('Bob')
p2 = Person('Alice')

print 'Person.address = ' + Person.address

p1.address = 'China'
print 'p1.address = ' + p1.address

print 'Person.address = ' + Person.address
print 'p2.address = ' + p2.address

结果如下：

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Person.address = Earth
p1.address = China
Person.address = Earth
p2.address = Earth

我们发现，在设置了 p1.address = ‘China’ 后，p1访问 address 确实变成了 ‘China’，但是，Person.address和p2.address仍然是’Earch’，怎么回事？
原因是 p1.address = ‘China’并没有改变 Person 的 address，而是给 p1这个实例绑定了实例属性address ，对p1来说，它有一个实例属性address（值是’China’），而它所属的类Person也有一个类属性address，所以:
访问 p1.address 时，优先查找实例属性，返回’China’。
访问 p2.address 时，p2没有实例属性address，但是有类属性address，因此返回’Earth’。
可见，当实例属性和类属性重名时，实例属性优先级高，它将屏蔽掉对类属性的访问。
可见，千万不要在实例上修改类属性，它实际上并没有修改类属性，而是给实例绑定了一个实例属性。

python中定义实例方法

一个实例的私有属性就是以__开头的属性，无法被外部访问，那这些属性定义有什么用？
虽然私有属性无法从外部访问，但是，从类的内部是可以访问的。除了可以定义实例的属性外，还可以定义实例的方法。

实例的方法就是在类中定义的函数，它的第一个参数永远是 self，指向调用该方法的实例本身，其他参数和一个普通函数是完全一样的：

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class Person(object):

    def __init__(self, name):
        self.__name = name

    def get_name(self):
        return self.__name

get_name(self) 就是一个实例方法，它的第一个参数是self。
init (self, name) 其实也可看做是一个特殊的实例方法。

调用实例方法必须在实例上调用：

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p1 = Person('Bob')
print p1.get_name()  # self不需要显式传入
=> Bob

在实例方法内部，可以访问所有实例属性，这样，如果外部需要访问私有属性，可以通过方法调用获得，这种数据封装的形式除了能保护内部数据一致性外，还可以简化外部调用的难度。

python中方法也是属性

我们在 class 中定义的实例方法其实也是属性，它实际上是一个函数对象：

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class Person(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score
    def get_grade(self):
        return 'A'

p1 = Person('Bob', 90)

print p1.get_grade
=> <bound method Person.get_grade of <__main__.Person object at 0x109e58510>>

print p1.get_grade()
 => A

p1.get_grade 返回的是一个函数对象，但这个函数是一个绑定到实例的函数，p1.get_grade() 才是方法调用。

因为方法也是一个属性，所以，它也可以动态地添加到实例上，只是需要用 types.MethodType() 把一个函数变为一个方法：
(给一个实例动态添加方法并不常见，直接在class中定义要更直观。)——略

python中定义类方法

和属性类似，方法也分实例方法和类方法。

在class中定义的全部是实例方法，实例方法第一个参数 self 是实例本身。

要在class中定义类方法，需要这么写：

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class Person(object):
    count = 0
    @classmethod
    def how_many(cls):
        return cls.count
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Person.count = Person.count + 1

通过标记一个 @classmethod，该方法将绑定到 Person 类上，而非类的实例。类方法的第一个参数将传入类本身，通常将参数名命名为 cls，上面的 cls.count 实际上相当于 Person.count。

因为是在类上调用，而非实例上调用，因此类方法无法获得任何实例变量，只能获得类的引用。[类比C#里的静态函数（static function)]

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