Python3 面向对象

Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言，正因为如此，在Python中创建一个类和对象是很容易的。本章节我们将详细介绍Python的面向对象编程。

如果你以前没有接触过面向对象的编程语言，那你可能需要先了解一些面向对象语言的一些基本特征，在头脑里头形成一个基本的面向对象的概念，这样有助于你更容易的学习Python的面向对象编程。

接下来我们先来简单的了解下面向对象的一些基本特征。

面向对象技术简介

• 类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
• 类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
• 数据成员：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
• 方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。
• 实例变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
• 继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，素以Dog也是一个Animal。
• 实例化：创建一个类的实例，类的具体对象。
• 方法：类中定义的函数。
• 对象：通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法。

和其它编程语言相比，Python 在尽可能不增加新的语法和语义的情况下加入了类机制。

python3 类创建

面向对象编程是一种编程方式，此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现，所以，面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。

　　类就是一个模板，模板里可以包含多个函数，函数里实现一些功能

　　对象则是根据模板创建的实例，通过实例对象可以执行类中的函数

诶，你在这里是不是有疑问了？使用函数式编程和面向对象编程方式来执行一个“方法”时函数要比面向对象简便

• 面向对象：【创建对象】【通过对象执行方法】
• 函数编程：【执行函数】

观察上述对比答案则是肯定的，然后并非绝对，场景的不同适合其的编程方式也不同。

总结：函数式的应用场景 --> 各个函数之间是独立且无共用的数据

面向对象三大特性

面向对象的三大特性是指：封装、继承和多态。

一、封装

封装，顾名思义就是将内容封装到某个地方，以后再去调用被封装在某处的内容。

所以，在使用面向对象的封装特性时，需要：

• 将内容封装到某处
• 从某处调用被封装的内容

self 是一个形式参数，当执行 obj1 = Foo('wupeiqi', 18 ) 时，self 等于 obj1

                          当执行 obj2 = Foo('alex', 78 ) 时，self 等于 obj2

所以，内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中，每个对象中都有 name 和 age 属性，在内存里类似于下图来保存。

第二步：从某处调用被封装的内容

第二步：从某处调用被封装的内容

调用被封装的内容时，有两种情况：

• 通过对象直接调用
• 通过self间接调用

1、通过对象直接调用被封装的内容

上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式，根据保存格式可以如此调用被封装的内容：对象.属性名

2、通过self间接调用被封装的内容

执行类中的方法时，需要通过self间接调用被封装的内容

class Foo: def \_\_init\_\_(self, name, age):
    self.name \= name
    self.age \= age def detail(self): print(self.name) print(self.age)

obj1 \= Foo('chengd', 18)
obj1.detail() # Python默认会将obj1传给self参数，即：obj1.detail(obj1)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj1，即：self.name 是 chengd ；self.age 是 18
 obj2 \= Foo('python', 99)
obj2.detail() # Python默认会将obj2传给self参数，即：obj1.detail(obj2)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj2，即：self.name 是 python ； self.age 是 99x
执行结果：
```![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/39db949b68c9b4d252df7a9536fa9440.png)

**综上所述，对于面向对象的封装来说，其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中，然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。**

<table style="height: 225px; width: 1285px" dir="ltr" frame="void" rules="none" border="0" align="left"><tbody><tr><td><p><strong>练习二</strong>：游戏人生程序</p><p>1、创建三个游戏人物，分别是：</p><ul><li>苍井井，女，18，初始战斗力1000</li><li>东尼木木，男，20，初始战斗力1800</li><li>波多多，女，19，初始战斗力2500</li></ul><p>2、游戏场景，分别：</p><ul><li>草丛战斗，消耗200战斗力</li><li>自我修炼，增长100战斗力</li><li>多人游戏，消耗500战斗力</li></ul><div class="cnblogs_code"><img id="code_img_closed_c2a8d800-eb0b-4399-b0ae-1bc33b61f472" class="code_img_closed" src="https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/add7401aa8cff5180d0b135db5f1dfef.gif" alt=""><img id="code_img_opened_c2a8d800-eb0b-4399-b0ae-1bc33b61f472" class="code_img_opened" style="display: none" src="https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/0b676e2c5c2bc3f45ca0917cd49b2afe.gif" alt=""><div id="cnblogs_code_open_c2a8d800-eb0b-4399-b0ae-1bc33b61f472" class="cnblogs_code_hide"><pre><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> -*- coding:utf-8 -*-</span>

<span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> ##################### 定义实现功能的类 #####################</span>

<span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">class</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> Person:

</span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">def</span> <span style="color: rgba(128, 0, 128, 1)">__init__</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">(self, na, gen, age, fig):
self.name </span>=<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> na
self.gender </span>=<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> gen
self.age </span>=<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> age
self.fight </span>=<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">fig

</span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">def</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> grassland(self):
</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">注释：草丛战斗，消耗200战斗力</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">

self.fight </span>= self.fight - 200

<span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">def</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> practice(self):
</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">注释：自我修炼，增长100战斗力</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">

self.fight </span>= self.fight + 200

<span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">def</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> incest(self):
</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">注释：多人游戏，消耗500战斗力</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">

self.fight </span>= self.fight - 500

<span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">def</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> detail(self):
</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">注释：当前对象的详细情况</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"""</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">

temp </span>= <span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">姓名:%s ; 性别:%s ; 年龄:%s ; 战斗力:%s</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">"</span> %<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> (self.name, self.gender, self.age, self.fight)
</span><span style="color: rgba(0, 0, 255, 1)">print</span><span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)"> temp


</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> ##################### 开始游戏 #####################</span>
<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">
cang </span>= Person(<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">苍井井</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>, <span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">女</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>, 18, 1000) <span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> 创建苍井井角色</span>
dong = Person(<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">东尼木木</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>, <span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">男</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>, 20, 1800) <span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> 创建东尼木木角色</span>
bo = Person(<span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">波多多</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>, <span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">女</span><span style="color: rgba(128, 0, 0, 1)">'</span>, 19, 2500) <span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)"> 创建波多多角色</span>
<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">
cang.incest() </span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">苍井空参加一次多人游戏</span>
dong.practice()<span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">东尼木木自我修炼了一次</span>
bo.grassland() <span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">波多多参加一次草丛战斗</span>


<span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">输出当前所有人的详细情况</span>
<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">cang.detail()
dong.detail()
bo.detail()


cang.incest() </span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">苍井空又参加一次多人游戏</span>
dong.incest() <span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">东尼木木也参加了一个多人游戏</span>
bo.practice() <span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">波多多自我修炼了一次</span>

<span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">#</span><span style="color: rgba(0, 128, 0, 1)">输出当前所有人的详细情况</span>
<span style="color: rgba(0, 0, 0, 1)">cang.detail()
dong.detail()
bo.detail()

游戏人生</span></pre></div><span class="cnblogs_code_collapse">View Code</span></div></td></tr></tbody></table>

**二、继承**

继承，面向对象中的继承和现实生活中的继承相同，即：子可以继承父的内容。

例如：

　　猫可以：喵喵叫、吃、喝、拉、撒

　　狗可以：汪汪叫、吃、喝、拉、撒

如果我们要分别为猫和狗创建一个类，那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能，如下所示：

![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/210502fae38061aa49b131f0523e3021.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/1730a1fc0b0bd0a3061e8c9c81aeb00c.gif)

class 猫： def 喵喵叫(self): print '喵喵叫'

def 吃(self): # do something

def 喝(self): # do something

def 拉(self): # do something

def 撒(self): # do something

class 狗： def 汪汪叫(self): print '喵喵叫'

def 吃(self): # do something

def 喝(self): # do something

def 拉(self): # do something

def 撒(self): # do something

伪代码

View Code

上述代码不难看出，吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能，而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想，如下实现：

　　动物：吃、喝、拉、撒

　　   猫：喵喵叫（猫继承动物的功能）

　　   狗：汪汪叫（狗继承动物的功能）

![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/63adc64be97a1de7f21994c6db7168de.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/aca629585758fc9c6e23619eb54608e2.gif)

class 动物: def 吃(self): # do something

def 喝(self): # do something

def 拉(self): # do something

def 撒(self): # do something

在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类

class 猫(动物)： def 喵喵叫(self): print '喵喵叫'

在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类

class 狗(动物)： def 汪汪叫(self): print '喵喵叫' 伪代码

View Code

![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/1ad4fa042a082264e6a753dd5fc157f9.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/728c9d60b39137ce03a4713d888d4cef.gif)

class Animal: def eat(self): print "%s 吃 " %self.name def drink(self): print "%s 喝 " %self.name def shit(self): print "%s 拉 " %self.name def pee(self): print "%s 撒 " %self.name class Cat(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed ＝ '猫'

def cry(self): print '喵喵叫'

class Dog(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed ＝ '狗'

def cry(self): print '汪汪叫'

######### 执行

c1 = Cat('小白家的小黑猫') c1.eat()

c2 = Cat('小黑的小白猫') c2.drink()

d1 = Dog('胖子家的小瘦狗') d1.eat()

代码实例

代码实例

**所以，对于面向对象的继承来说，其实就是将多个类共有的方法提取到父类中，子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。**

**_注：除了子类和父类的称谓，你可能看到过 派生类 和 基类 ，他们与子类和父类只是叫法不同而已。_**

_![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/2aa3bef95626633a56241b603860fd37.jpeg)_

学习了继承的写法之后，我们用代码来是上述阿猫阿狗的功能：

![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/5cd6ceda5b2f0b0eb1b238a87d8c3b7e.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/c4b2070da9e34ff56ff57798eb4a5d9d.gif)

class Animal: def eat(self): print "%s 吃 " %self.name def drink(self): print "%s 喝 " %self.name def shit(self): print "%s 拉 " %self.name def pee(self): print "%s 撒 " %self.name class Cat(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed ＝ '猫'

def cry(self): print '喵喵叫'

class Dog(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed ＝ '狗'

def cry(self): print '汪汪叫'

######### 执行

c1 = Cat('小白家的小黑猫') c1.eat()

c2 = Cat('小黑的小白猫') c2.drink()

d1 = Dog('胖子家的小瘦狗') d1.eat()

代码实例

代码实例

**那么问题又来了，多继承呢？**

*   是否可以继承多个类
*   如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数，那么那一个会被使用呢？

1、Python的类可以继承多个类，Java和C#中则只能继承一个类

2、Python的类如果继承了多个类，那么其寻找方法的方式有两种，分别是：**深度优先**和**广度优先**

 ****下图中B、C类继承D类，A类继承B、C类。****

**![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/61675c076a93848abcf353b9692f2431.jpeg)**

*   当类是经典类时，多继承情况下，会按照深度优先方式查找
*   当类是新式类时，多继承情况下，会按照广度优先方式查找

经典类和新式类，从字面上可以看出一个老一个新，新的必然包含了跟多的功能，也是之后推荐的写法，从写法上区分的话，如果 **当前类或者父类继承了object类**，那么该类便是新式类，否则便是经典类。

![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/a6f1902ea60de017ea60e6f13f55c188.jpeg) ![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/3dc5a6f641c570fa98db04a7838b015d.jpeg)

![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/20bdb9f3ef459d21dabb9e2cdd291290.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/c3065c901890e0e432cac7a1ae889f74.gif)

class D: def bar(self): print 'D.bar'

class C(D): def bar(self): print 'C.bar'

class B(D): def bar(self): print 'B.bar'

class A(B, C): def bar(self): print 'A.bar' a = A() # 执行bar方法时 # 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去D类中找，如果D类中么有，则继续去C类中找，如果还是未找到，则报错 # 所以，查找顺序：A --> B --> D --> C # 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了 a.bar()

经典类多继承

经典类多继承

![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/70b9cbef3d56a628fb0b89e0f81b9d42.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/dd41ec126982b985bd88098cb83c632b.gif)

class D(object): def bar(self): print 'D.bar'

class C(D): def bar(self): print 'C.bar'

class B(D): def bar(self): print 'B.bar'

class A(B, C): def bar(self): print 'A.bar' a = A() # 执行bar方法时 # 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去C类中找，如果C类中么有，则继续去D类中找，如果还是未找到，则报错 # 所以，查找顺序：A --> B --> C --> D # 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了 a.bar()

新式类多继承

新式类多继承

经典类：首先去**A**类中查找，如果A类中没有，则继续去**B**类中找，如果B类中么有，则继续去**D**类中找，如果D类中么有，则继续去**C**类中找，如果还是未找到，则报错

新式类：首先去**A**类中查找，如果A类中没有，则继续去**B**类中找，如果B类中么有，则继续去**C**类中找，如果C类中么有，则继续去**D**类中找，如果还是未找到，则报错

注意：在上述查找过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了

**三、多态** 

 Pyhon不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法，但是原生多态，其Python崇尚“鸭子类型”。

![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/8c32beea4f0edb740d6cb96a24038724.gif)![](https://img-hello-world.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/909e5f371f5a2053fcdbc42ecdcd1ed7.gif)

class F1: pass

class S1(F1): def show(self): print 'S1.show'

class S2(F1): def show(self): print 'S2.show'

由于在Java或C#中定义函数参数时，必须指定参数的类型 # 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法，又可以执行S2对象的show方法，所以，定义了一个S1和S2类的父类 # 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象

def Func(F1 obj): """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""

print obj.show()

s1_obj = S1() Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj，执行 S1 的show方法，结果：S1.show s2_obj = S2() Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj，执行 Ss 的show方法，结果：S2.show Python伪代码实现Java或C#的多态

Python伪代码实现Java或C#的多态

![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif)

class F1: pass

class S1(F1): def show(self): print 'S1.show'

class S2(F1): def show(self): print 'S2.show'

def Func(obj): print obj.show()

s1_obj = S1() Func(s1_obj)

s2_obj = S2() Func(s2_obj)

Python “鸭子类型”

```

Python “鸭子类型”

总结

以上就是本节对于面向对象初级知识的介绍，总结如下：

• 面向对象是一种编程方式，此编程方式的实现是基于对 类 和 对象 的使用
• 类 是一个模板，模板中包装了多个“函数”供使用
• 对象，根据模板创建的实例（即：对象），实例用于调用被包装在类中的函数
• 面向对象三大特性：封装、继承和多态

转载地址：http://www.cnblogs.com/wupeiqi/p/4493506.html

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学习永远不晚。——高尔基

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