作者：韩信子 @ShowMeAI
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1.Python 面向对象
面向对象编程，在英文中称之为 Object Oriented Programming，简称 OOP，是一种程序设计思维。OOP 把对象作为程序的根本单元，一个对象蕴含了数据和操作数据的函数。
Python 是一个纯天然面向对象的编程语言，在 Python 中，所有数据类型都能够视为对象。自定义的对象数据类型就是面向对象中的类（Class）的概念。
2. 面向对象概念
- 类(Class)：用来形容具备雷同的属性和办法的对象的汇合。它定义了该汇合中每个对象所共有的属性和办法。对象是类的实例。
- 办法：类中定义的函数。
- 类变量：类变量在整个实例化的对象中是专用的。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应用。
- 数据成员：类变量或者实例变量用于解决类及其实例对象的相干的数据。
- 办法重写：如果从父类继承的办法不能满足子类的需要，能够对其进行改写，这个过程叫办法的笼罩（override），也称为办法的重写。
- 局部变量：定义在办法中的变量，只作用于以后实例的类。
- 实例变量：在类的申明中，属性是用变量来示意的，这种变量就称为实例变量，实例变量就是一个用 self 润饰的变量。
- 继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和办法。继承也容许把一个派生类的对象作为一个基类对象看待。例如，有这样一个设计：一个 Dog 类型的对象派生自 Animal 类，这是模仿 ” 是一个（is-a）” 关系（例图，Dog 是一个 Animal）。
- 实例化：创立一个类的实例，类的具体对象。
- 对象：通过类定义的数据结构实例。对象包含两个数据成员（类变量和实例变量）和办法。
相比其它编程语言，Python 的类机制十分简洁，Python 中的类提供了面向对象编程的所有基本功能
- 类的继承机制容许多个基类
- 派生类能够笼罩基类中的任何办法
- 办法中能够调用基类中的同名办法
对象能够蕴含任意数量和类型的数据。
3. 类定义
语法格局如下：
class ClassName:
<statement-1>
.
.
.
<statement-N>类实例化后，能够应用其属性，实际上，创立一个类之后，能够通过类名拜访其属性。
4. 类对象
（1）属性援用和实例化
类对象反对两种操作：属性援用和实例化。
属性援用应用和 Python 中所有的属性援用一样的规范语法：obj.name。
类对象创立后，类命名空间中所有的命名都是无效属性名。所以如果类定义是这样:
class NewClass:
"""一个简略的类实例"""
num = 123456
def f(self):
return 'hello ShowMeAI'
# 实例化类
x = NewClass()
# 拜访类的属性和办法
print("NewClass 类的属性 num 为：", x.num)
print("NewClass 类的办法 f 输入为：", x.f())以上创立了一个新的类实例并将该对象赋给局部变量 x，x 为空的对象。
执行以上程序输入后果为：
NewClass 类的属性 num 为：123456
NewClass 类的办法 f 输入为：hello ShowMeAI（2）构造函数
类有一个名为 __init__() 的非凡办法（构造方法 / 构造函数），该办法在类实例化时会主动调用，像上面这样：
def __init__(self):
self.data = []类定义了 __init__() 办法，类的实例化操作会主动调用 __init__() 办法。如下实例化类 NewClass，对应的 __init__() 办法就会被调用:
x = NewClass()当然，__init__() 办法能够有参数，参数通过 __init__() 传递到类的实例化操作上。例如（代码能够在在线 python3 环境中运行）:
class MyComplex:
def __init__(self, real_part, imag_part):
self.r = real_part
self.i = imag_part
x = MyComplex(5.0, -3.4)
print(x.r, x.i) # 输入后果：5.0 -3.4（3）self 代表类的实例，而非类
类的办法与一般的函数只有一个特地的区别——它们必须有一个额定的 第一个参数名称, 依照常规它的名称是 self。
class Test:
def prt(self):
print(self)
print(self.__class__)
t = Test()
t.prt()以上实例执行后果为：
<__main__.Test instance at 0x100724179>
__main__.Test通过执行后果，能够看出，self 代表的是类的实例（蕴含以后对象的地址信息），而 self.class 则指向类。
留神这里的 self 并不是 python 关键字，把他换成其余名称，比方 showmeai，也是能够失常执行的（代码能够在在线 python3 环境中运行）:
class Test:
def prt(showmeai):
print(showmeai)
print(showmeai.__class__)
t = Test()
t.prt()以上实例执行后果为：
<__main__.Test instance at 0x100724179>
__main__.Test5. 类的办法
在类的外部，咱们能够应用 def 关键字来定义类办法，类办法必须蕴含参数 self, 且其为第一个参数，self 代表的是类的实例。例如（代码能够在在线 python3 环境中运行）
class Person:
#定义根本属性
name = ''
age = 0
#定义公有属性, 公有属性在类内部无奈间接进行拜访
__weight = 0
#定义构造方法
def __init__(self,n,a,w):
self.name = n
self.age = a
self.__weight = w
def talk(self):
print("%s 的年龄是 %d 岁。" %(self.name,self.age))
# 实例化类
p = Person('ShowMeAI',30,30)
p.talk()执行以上程序输入后果为：
ShowMeAI 的年龄是 30 岁。6. 继承
Python 同样反对类的继承。派生类的定义如下所示:
class DerivedClass(BaseClass):
<statement-1>
.
.
.
<statement-N>子类（派生类 /DerivedClass）会继承父类（基类 /BaseClass）的属性和办法。
BaseClassName（实例中的基类名）必须与派生类定义在一个作用域内。除了类，还能够用表达式，基类定义在另一个模块中时这一点十分有用:
class DerivedClassName(modname.BaseClassName):# 类定义
class person:
#定义根本属性
name = ''
age = 0
#定义公有属性, 公有属性在类内部无奈间接进行拜访
__weight = 0
#定义构造方法
def __init__(self,n,a,w):
self.name = n
self.age = a
self.__weight = w
def talk(self):
print("%s 的年龄是 %d 岁。" %(self.name,self.age))
#单继承示例
class student(person):
grade = ''
def __init__(self,n,a,w,g):
#调用父类的构函
people.__init__(self,n,a,w)
self.grade = g
#覆写父类的办法
def talk(self):
print("%s 的年龄是 %d 岁，目前在读 %d 年级"%(self.name,self.age,self.grade))
s = student('小 Show',12,60,5)
s.talk()执行以上程序输入后果为：
小 Show 的年龄是 12 岁，目前在读 5 年级7. 多继承
Python 同样反对多继承模式。多继承的类定义形如下例:
class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):
<statement-1>
.
.
.
<statement-N>须要留神圆括号中父类的程序，若是父类中有雷同的办法名，而在子类应用时未指定，python 从左至右搜寻 即办法在子类中未找到时，从左到右查找父类中是否蕴含办法。
# 类定义
class person:
#定义根本属性
name = ''
age = 0
#定义公有属性, 公有属性在类内部无奈间接进行拜访
__weight = 0
#定义构造方法
def __init__(self,n,a,w):
self.name = n
self.age = a
self.__weight = w
def speak(self):
print("%s 的年龄是 %d 岁。" %(self.name,self.age))
#单继承示例
class student(person):
grade = ''
def __init__(self,n,a,w,g):
#调用父类的构函
people.__init__(self,n,a,w)
self.grade = g
#覆写父类的办法
def talk(self):
print("%s 的年龄是 %d 岁，目前在读 %d 年级"%(self.name,self.age,self.grade))
#另一个类，多重继承之前的筹备
class speaker():
topic = ''name =''
def __init__(self,n,t):
self.name = n
self.topic = t
def talk(self):
print("%s 是一个演说家，明天 ta 演讲的主题是 %s"%(self.name,self.topic))
#多重继承
class sample(speaker,student):
a =''
def __init__(self,n,a,w,g,t):
student.__init__(self,n,a,w,g)
speaker.__init__(self,n,t)
test = sample("ShowMeAI",25,80,4,"Python")
test.talk() #办法名同，默认调用的是在括号中排前地父类的办法执行以上程序输入后果为：
ShowMeAI 是一个演说家，明天 ta 演讲的主题是 Python8. 办法重写
如果你的父类办法的性能不能满足你的需要，你能够在子类重写你父类的办法，实例如下：
class Parent: # 定义父类
def my_method(self):
print ('调用父类办法')
class Child(Parent): # 定义子类
def my_method(self):
print ('调用子类办法')
c = Child() # 子类实例
c.my_method() # 子类调用重写办法
super(Child,c).my_method() #用子类对象调用父类已被笼罩的办法super()函数是用于调用父类 (超类) 的一个办法。
执行以上程序输入后果为：
调用子类办法
调用父类办法9. 类属性与办法
（1）类的公有属性
__private_attrs：由两个下划线结尾，申明为公有属性，不能在类的内部被应用或间接拜访。在类外部的办法中能够应用，应用办法为 self.__private_attrs。
（2）类的办法
在类的外部定义的成员办法，必须蕴含参数 self，且为第一个参数，self 代表的是类的实例。
self 的名字并不是规定死的，也能够应用 this，但倡议还是依照约定应用 self。
（3）类的公有办法
__private_method：由两个下划线结尾，申明为公有办法，只能在类的外部调用，应用办法为 self.__private_methods。
类的公有属性示例代码如下：
class NewCounter:
__secret_count = 0 # 公有变量
public_count = 0 # 公开变量
def count(self):
self.__secret_count += 1
self.public_count += 1
print (self.__secret_count)
counter = NewCounter()
counter.count()
counter.count()
print (counter.public_count)
print (counter.__secret_count) # 报错，实例不能拜访公有变量执行以上程序输入后果为：
1
2
2
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 16, in <module>
print (counter.__secret_count) # 报错，实例不能拜访公有变量
AttributeError: 'NewCounter' object has no attribute '__secret_count'类的公有办法实例如下：
class WebSite:
def __init__(self, name, url):
self.name = name # public
self.__url = url # private
def who(self):
print('name :', self.name)
print('url :', self.__url)
def __foo(self): # 公有办法
print('这是公有办法')
def foo(self): # 公共办法
print('这是公共办法')
self.__foo()
x = WebSite('ShowMeAI 常识社区', 'www.showmeai.tech')
x.who() # 失常输入
x.foo() # 失常输入
x.__foo() # 报错（4）类的专有办法：
__init__：构造函数，在生成对象时调用__del__：析构函数，开释对象时应用__repr__：打印，转换__setitem__：依照索引赋值__getitem__：依照索引获取值__len__：取得长度__cmp__：比拟运算__call__：函数调用__add__：加运算__sub__：减运算__mul__：乘运算__truediv__：除运算__mod__：求余运算__pow__：乘方
（5）运算符重载
Python 同样反对运算符重载，咱们能够对类的专有办法进行重载，实例如下：
class MyVector:
def __init__(self, a, b):
self.a = a
self.b = b
def __str__(self):
return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)
def __add__(self,other):
return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b)
v1 = MyVector(2,10)
v2 = MyVector(5,-2)
print(v1 + v2)以上代码执行后果如下所示:
Vector(7,8)10. 视频教程
请点击到 B 站查看【双语字幕】版本
https://www.bilibili.com/vide…
材料与代码下载
本教程系列的代码能够在 ShowMeAI 对应的 github 中下载，可本地 python 环境运行，能迷信上网的宝宝也能够间接借助 google colab 一键运行与交互操作学习哦！
本教程系列波及的 Python 速查表能够在以下地址下载获取：
- Python 速查表
拓展参考资料
- Python 教程—Python3 文档
- Python 教程 - 廖雪峰的官方网站
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