本文實(shí)例講述了Python面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)。分享給大家供大家參考，具體如下：

1、類的定義

Python中類的定義與對(duì)象的初始化如下，python中所有類的父類是object，需要繼承。

由于Python是動(dòng)態(tài)語言，因此可以直接為對(duì)象添加屬性并賦值而不必在類定義中聲明

class Person(object):  # 定義一個(gè)Person類
  pass
p = Person()  # 初始化一個(gè)Person對(duì)象
p.name="xiaoming"  # 對(duì)象屬性賦值

Python的類初始化方法為__init__()，其第一個(gè)參數(shù)為self代之對(duì)象自身，其后為各個(gè)參數(shù)，初始化就是將傳入的參數(shù)賦值給對(duì)象的屬性。**kw代表任意數(shù)量的屬性，通過key=attribute的形式傳入，之后通過setattr()方法將每個(gè)屬性賦值給對(duì)象。

直接在class中定義的變量稱為類屬性，在__init__()中定義的為對(duì)象屬性，類屬性供所有對(duì)象共享，對(duì)象只能訪問卻無權(quán)修改。當(dāng)通過對(duì)象給類屬性賦值時(shí)，會(huì)為對(duì)象新建一個(gè)同名的對(duì)象屬性，而不是修改類屬性。無論在類的內(nèi)部還是外部，都通過類名對(duì)類屬性進(jìn)行訪問。

以__開頭的變量無法被外部訪問，類似于私有變量。這時(shí)就需要對(duì)象的實(shí)例方法從類的內(nèi)部訪問私有變量并做出相應(yīng)的操作，這樣在類的內(nèi)部定義的方法叫做實(shí)例方法，實(shí)例方法的第一個(gè)參數(shù)默認(rèn)為self代表對(duì)象自己。

相應(yīng)地類方法只能訪問類屬性，其定義方式是在之前添加標(biāo)記@classmethod:，其第一個(gè)參數(shù)cls代表類本身

class Person(object):
  count = 0  # 類屬性
  @classmethod:
  def get_count(cls):  # 類方法
    return cls.count
  def __init__(self,name,gender,birth,**kw):
    Person.count+=1  # 訪問類屬性
    self.name = name
    self.__gender = gender
    self.birth = birth
    for k, v in kw.iteritems():  # 遍歷之后的鍵值對(duì)，設(shè)置屬性
      setattr(self, k, v)
  def get_name(self):  # 定義實(shí)例方法
    return self.__name
xiaoming = Person('Xiao Ming', 'Male', '1990-1-1', job='Student')
xiaoming.count==9  # 為對(duì)象創(chuàng)建屬性，不會(huì)修改Person.count
print(xiaoming.job)  # 顯示Student
print(xiaoming.__gender)  # 無法訪問，拋出異常AttributeError
print(xiaoming.get_name())  # 通過實(shí)例方法訪問內(nèi)部變量

2、類的繼承

Python中類的繼承方式如下。值得注意的是在子類Teacher中需要通過super(子類名,self)調(diào)用父類的初始化函數(shù)來完成對(duì)父類中參數(shù)的初始化。也可以直接通過父類名稱調(diào)用父類的方法

通過type()方法輸出變量的類型，isinstance()可以判斷變量是否是某個(gè)類型，dir()方法返回變量的所有屬性和方法列表。輸出對(duì)象t的屬性結(jié)果如下，其中帶__的為默認(rèn)屬性，其余為自定義的屬性

['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'course', 'gender', 'name']

class Person(object):
  def __init__(self, name, gender):
    self.name = name
    self.gender = gender
class Teacher(Person):  # 繼承父類Person
  def __init__(self, name, gender, course):
    super(Teacher,self).__init__(name,gender)  # 調(diào)用父類的初始化函數(shù)
    self.course= course  # 完成子類變量的初始化
t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')
print(isinstance(t,Person))  # 結(jié)果為True，子類也是父類的類型
print(dir(t))  # 顯示對(duì)象的所有屬性

和其他面向?qū)ο蟮恼Z言一樣，Python具有多態(tài)的特性，例如父類和不同的子類都定義了相同的方法，當(dāng)不同的子類調(diào)用該方法時(shí)會(huì)調(diào)用自己定義的方法，從而實(shí)現(xiàn)相同的方法具有不同的操作。但python是動(dòng)態(tài)語言，和靜態(tài)語言C++、Java不同的是在調(diào)用實(shí)例方法時(shí)，python不檢查類型，只要方法存在，參數(shù)正確，就可以調(diào)用。例如原本json的load方法中定義了read()方法用于實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的讀取，當(dāng)我們自定義一個(gè)類其中包含read()方法時(shí)，便可動(dòng)態(tài)調(diào)用實(shí)例方法

import json
class Students(object):
  def read(self):
    return r'["Tim", "Bob", "Alice"]'
s = Students()
print json.load(s)

一個(gè)子類可以同時(shí)繼承兩個(gè)以上的父類，這個(gè)特性叫做多繼承，當(dāng)有多個(gè)父類時(shí)，需要在初始化時(shí)指明父類

class A(object):
  def __init__(self, a):
    self.a = a
class B(object):
  def __init__(self, b):
    self.b = b
class C(A, B):
  def __init__(self, a, b, c):
    A.__init__(self, a)
    B.__init__(self, b)
    self.c = c
c = C(1, 2, 3)
print(c.a)   # 輸出1

3、類的特殊方法

Python的特殊方法是指定義在類中，以__開頭和結(jié)尾，由某些函數(shù)或操作符隱式觸發(fā)調(diào)用的方法。例如當(dāng)我們使用print(p)打印一個(gè)Person對(duì)象p時(shí)，就會(huì)調(diào)用Person的__str__()方法將p轉(zhuǎn)化為字符串共print輸出，輸出結(jié)果為：<__main__.Person object at 0x000001787CC7C0D0>

當(dāng)我們重新自定義這些特殊方法后，當(dāng)觸發(fā)調(diào)用時(shí)就會(huì)按我們定義的函數(shù)執(zhí)行。例如重新定義__str__()，當(dāng)print()時(shí)就會(huì)顯示My name is Bob

class Person(object):
  def __init__(self, name, gender):
    self.name = name
    self.gender = gender
  def __str__(self):  # 重新定義類特殊方法
    return "My name is " + self.name
p = Person('Bob', 'male')
print(p)  # 輸出結(jié)果為：My name is Bob

__cmp__()方法用于實(shí)現(xiàn)類的比較，在排序時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)用。例如在Student類中重新定義該方法，按分?jǐn)?shù)高低對(duì)學(xué)生進(jìn)行排序，其有兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)自己self，第二個(gè)是比較的對(duì)象s，如果self應(yīng)該在s之前，則返回-1

class Student(object):
  def __init__(self, name, score):
    self.name = name
    self.score = score
  def __cmp__(self, s):  # 重寫__cmp__方法
    if self.score>s.score:
      return -1  # self在s之前
    elif self.score<s.score:
      return 1
    else:
      return 0
L = [Student('Tim', 99), Student('Bob', 88), Student('Alice', 99)]
Ls = sorted(L)  # 使用sorted對(duì)Student類進(jìn)行排序

__len__()方法用于返回長度，當(dāng)len()調(diào)用類時(shí)會(huì)觸發(fā)

__add__、__sub__、__mul__、__div__分別對(duì)應(yīng)類的加減乘除運(yùn)算，當(dāng)類遇到運(yùn)算符+-*/時(shí)會(huì)調(diào)用該方法，例如實(shí)現(xiàn)一個(gè)分?jǐn)?shù)類Rational的加法：1/2+1/4，通分相加得6/8，最后求最大公約數(shù)后約分得到3/4

__int__、__float__方法在int()、float()調(diào)用類時(shí)觸發(fā)，可以重新該方法返回一個(gè)int或float結(jié)果

def gcd(a, b):  # 求最大公約數(shù)
  if b == 0:
    return a
  return gcd(b, a % b)
class Rational(object):
  def __init__(self, p, q):
    self.p = p
    self.q = q
  def __add__(self, r):  # 重寫加法運(yùn)算
    return Rational(self.p * r.q + self.q * r.p, self.q * r.q)
  def __str__(self):
    g = gcd(self.p, self.q)  # 將分?jǐn)?shù)約分后輸出
    return '%s/%s' % (self.p / g, self.q / g)
  def __float__(self):  # 將分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化為float小數(shù)返回
    return float(self.p)/float(self.q)
r1 = Rational(1, 2)
r2 = Rational(1, 4)
print(r1 + r2)  # 兩個(gè)類相加
print(float(r1))  # 輸出小數(shù)形式

類屬性的裝飾器@property用于將類方法轉(zhuǎn)化為屬性，這樣就可以像訪問屬性一樣調(diào)用方法。例如Student類的__score屬性對(duì)外是不可見的，通過定義返回方法score使得對(duì)象s可以通過s.score得到分?jǐn)?shù)值。

@property.setter方法用于對(duì)屬性設(shè)置方法進(jìn)行裝飾，使得可以像給屬性賦值一樣調(diào)用類方法。例如當(dāng)使用s.score=99時(shí)會(huì)調(diào)用設(shè)置方法score(self,score)，將值傳遞給__score，并且可以對(duì)傳入值的合法性進(jìn)行檢驗(yàn)。

__slots__()用于定義類中可以使用的屬性，父類定義過的子類中無需重復(fù)定義。當(dāng)添加新的屬性并賦值時(shí)，運(yùn)行會(huì)拋出異常AttributeError

__call__()將一個(gè)類實(shí)例變成一個(gè)可調(diào)用對(duì)象，例如一個(gè)Student對(duì)象s，像函數(shù)調(diào)用一樣使用對(duì)象：s('Alice')

class Student(object):
  __slots__ = ('name','__score')  # 本類只允許使用name、score兩個(gè)屬性
  def __init__(self, name, score):
    self.name = name
    self.__score = score
  @property        # 定義屬性返回方法
  def score(self):
    return self.__score
  @score.setter      # 定義屬性設(shè)置方法
  def score(self, score):
    if score < 0 or score > 100:
      raise ValueError('invalid score')
    self.__score = score
  def __call__(self, friend):
    print('My friend is %s...' % friend)
s = Student('Bob', 59)
s.score = 60  # 調(diào)用屬性設(shè)置方法
print(s.score)  # 調(diào)用屬性返回方法
s.grade='A'  # 拋出異常，無法添加其他屬性
s('Alice')  # 輸出My friend is Alice...

__getattribute__(self,attr)、__setattr__(self,attr)、__delattr__(self,attr)分別用于獲取、設(shè)置、刪除屬性時(shí)觸發(fā)的方法，在使用時(shí)應(yīng)注意避免遞歸調(diào)用引起的無限循環(huán)，例如在get方法中再調(diào)用get類似的方法導(dǎo)致無限循環(huán)。

4、模塊管理

為了方便分類管理python中的類和方法，需要將代碼放在不同的文件中，每個(gè)文件構(gòu)成了一個(gè)獨(dú)立的模塊，不同模塊之間相同的變量名不會(huì)引起命名沖突。但是如果在文件a.py中希望使用文件b.py中的函數(shù)func1，則可以通過import在a中導(dǎo)入模塊b，并通過b.func1()調(diào)用該方法?；蛘咄ㄟ^from直接引入模塊中的函數(shù)。在引入時(shí)為了防止命名沖突，可以通過as為引入的函數(shù)起個(gè)別名

# 文件a.py中
import b
print(b.func1())
# 直接引入函數(shù)
from b import func1
print(func1())
# 使用別名
from b import func1 as f1
print(f1())

有時(shí)將相同類別的模塊放在一個(gè)文件夾內(nèi)，就形成了一個(gè)包，python要求一個(gè)包文件夾內(nèi)必須有一個(gè)__init__.py文件才會(huì)識(shí)別為一個(gè)包，即使它是一個(gè)空文件。這時(shí)如果一個(gè)p1包內(nèi)的a.py想訪問p2包內(nèi)的b.py中的函數(shù)func2，則操作如下

# p1/a.py文件內(nèi)
import p2.b
print (p2.b.func2())

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希望本文所述對(duì)大家Python程序設(shè)計(jì)有所幫助。

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