以Student类为例,定义类通过 class 关键字
class Student(object): pass
class 后面紧接着是类名,即 Student,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
>>> stu = Student()>>> stu<__main__.Student object at 0x10a67a590> >>> Student
stu 指向的是Student的object
给 stu 绑定一个 name 属性
>>> stu.name = "Alex">>> stu.name'Alex'
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,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, score): self.name = name self.score = score
__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
>>> stu = Student('Alex', 59) >>> stu.name 'Alex' >>> stu.score 59
封装
-
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
-
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 get_grade(self): if self.score >= 90: return 'A' elif self.score >= 60: return 'B' else: return 'C' >>> stu.get_grade() 'C'
私有属性
-
__sex代表私有属性,只能在实例的内部各函数(方法)中调用,外部可以通过函数访问,但是不能修改
-
隐藏一些功能的实现细节,之给外部暴露调用接口
class Student(object): def __init__(self, name, score): self.__name = name self.__score = score def print_score(self): print '%s: %s' % (self.__name, self.__score)
改完后,对于外部代码来说,没什么变动,但是已经无法从外部访问实例变量.__name和实例变量.__score了:
>>> stu = Student('Bart Simpson', 98)>>> stu.__name Traceback (most recent call last): File "", line 1, in AttributeError: 'Student' object has no attribute '__name'
如果外部代码要获取name和score怎么办?可以给Student类增加get_name和get_score这样的方法:
class Student(object): ... def get_name(self): return self.__name def get_score(self): return self.__score
如果又要允许外部代码修改score怎么办?可以给Student类增加set_score方法:
class Student(object): ... def set_score(self, score): self.__score = score
继承
在OOP程序设计中,当我们定义一个class的时候,可以从某个现有的class继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类、父类或超类(Base class、Super class)。
比如,我们已经编写了一个名为Animal的class,有一个run()方法可以直接打印:
class Animal(object): def run(self): print 'Animal is running...'
当我们需要编写Dog和Cat类时,就可以直接从Animal类继承:
class Dog(Animal): def run(self): print 'Dog is running...' class Cat(Animal): def run(self): print 'Cat is running...'
>>> dog = Dog()>>> dog.run() >>> cat = Dog() >>> cat.run() Dog is running... Cat is running...
继承还可以一级一级地继承下来,最终都可以追溯到根类A
多态
新增一个Animal的子类,不必对run_twice()做任何修改,实际上,任何依赖Animal作为参数的函数或者方法都可以不加修改地正常运行,原因就在于多态
def run_twice(animal): animal.run() animal.run()
当我们传入Animal的实例时,run_twice()就打印出:
>>> run_twice(Animal())Animal is running...Animal is running...
当我们传入Dog的实例时,run_twice()就打印出:
>>> run_twice(Dog())Dog is running...Dog is running...
当我们传入Cat的实例时,run_twice()就打印出:
>>> run_twice(Cat())Cat is running...Cat is running...
多态的好处就是,当我们需要传入Dog、Cat、Tortoise……时,我们只需要接收Animal类型就可以了,因为Dog、Cat、Tortoise……都是Animal类型,然后,按照Animal类型进行操作即可。由于Animal类型有run()方法,因此,传入的任意类型,只要是Animal类或者子类,就会自动调用实际类型的run()方法,这就是多态的意思:
对于一个变量,我们只需要知道它是Animal类型,无需确切地知道它的子类型,就可以放心地调用run()方法,而具体调用的run()方法是作用在Animal、Dog、Cat还是Tortoise对象上,由运行时该对象的确切类型决定,这就是多态真正的威力:调用方只管调用,不管细节,而当我们新增一种Animal的子类时,只要确保run()方法编写正确,不用管原来的代码是如何调用的。这就是著名的“开闭”原则
-
对扩展开放:允许新增Animal子类;
-
对修改封闭:不需要修改依赖Animal类型的run_twice()等函数。