怎么理解Python中的面向对象编程
本篇内容主要讲解“怎么理解Python中的面向对象编程”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“怎么理解Python中的面向对象编程”吧!
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Python支持多种类型的编程范式，例如过程式编程、函数式编程、面向对象编程，而且还可以融合多种类型的范式。
现如今面向对象编程的使用非常广泛。面向对象编程的基本元素是对象，其包含的数据成员称为属性，函数（例程、过程）称为方法。
对象是类的实例。换句话说，类主要定义对象的结构，然后我们以类为模板创建对象。类不但包含方法定义，而且还包含所有实例共享的数据。
Python中的面向对象编程还包含其他很多方面。希望本文能够为你学习Python及实现面向对象提供一个良好的开端。
创建Python类
我们可以使用关键字class定义Python类，关键字后面紧跟类的名称、分号和类的实现：
>>> class MyClass: ... pass ...
按照惯例，Python类的命名采用首字母大写（即PascalCase）。
现在让我们创建这个新类的一个实例，名为MyClass：
>>> a = MyClass() >>> a <__main__.MyClass object at 0x7f32ef3deb70>
语句a = MyClass()创建了MyClass的一个实例，并将它的引用赋值给变量a。
我们可以通过Python内置的函数type()或直接通过属性.__class__来获取类型（即对象的类）。在拿到类（类型）之后，我们就可以利用属性.__ name__获取类的名字：
>>> type(a)
>>> a.__class__
>>> a.__class__.__name__
'MyClass'
顺便提一句，Python类也是对象。它们是type的实例：
>>> type(MyClass)
下面，我们来定义一个方法。
Python中每个实例方法的第一个参数必须对应于该实例，即该对象本身。按照惯例，这个参数名为self。后面是其他参数（如果有需要的话）。在调用方法时，我们无需明确提供与参数self相对应的参数。
通常，我们需要定义的一个最重要的方法是.__init__()。在类的实例创建后就会调用这个方法。该方法负责初始化类成员。我们定义的.__init__()如下：
>>> class MyClass:
... def __init__(self, arg_1, arg_2, arg_3):
... print(f'an instance of {type(self).__name__} created')
... print(f'arg_1: {arg_1}, arg_2: {arg_2}, arg_3: {arg_3}')
...下面，我们来创建一个MyClass实例，看看这个初始化方法的具体工作。我们的.__init__()方法需要三个参数（arg_1、arg_2和arg_3），记住我们不需要传递与self对应的第一个参数。所以，在实例化对象时，我们需要传递三个参数：
>>> a = MyClass(2, 4, 8)
an instance of MyClass created
arg_1: 2, arg_2: 4, arg_3: 8
上述声明产生的结果如下：
创建一个MyClass类型的对象的实例。
自动调用该实例的方法.__init__()。
我们传递给MyClass()方法的参数：（2，4和8）会被传递给.__init__()。
.__init__()执行我们的请求，并输出结果。它利用type(self).__name__获取类的名称。
现在我们得到了一个类，它有一个方法.__init__()，以及这个类的一个实例。
数据属性
下面我们来修改MyClass，增加一些数据属性。
我们利用.__init__()初始化和定义了实例，我们还可以在这个方法或其他实例方法中，通过给某个数据属性赋值的方式改变属性值：
>>> class MyClass:
... def __init__(self, arg_1, arg_2, arg_3):
... self.x = arg_1
... self._y = arg_2
... self.__z = arg_3
...
现在MyClass有三个数据属性：
.x可以获取arg_1的值
._y可以获取arg_2的值
.__ z可以获取arg_3的值
我们可以利用Python的解包机制，用更紧凑的形式编写这段代码：
>>> class MyClass:
... def __init__(self, arg_1, arg_2, arg_3):
... self.x, self._y, self.__z = arg_1, arg_2, arg_3
...
属性名称中的下划线（_）是为了表明这些属性是“私有”属性：
开头没有下划线的属性（比如.x）通常可供对象外部的调用和修改。
开头拥有一个下划线的属性（比如._y）通常也可以从对象外部调用和修改。然而，下划线是一种惯用的标志，即该类的创建者强烈建议不要使用该变量。应该仅通过类的功能成员（比如方法和属性）调用和修改该变量。
开头拥有双下划线的属性（比如.__ z）将在名字修饰过程中被改名（在本例中它将被改名为._MyClass__z）。你也可以通过这个新名称从对象外部调用和修改它们。但是，我强烈反对这种做法。应该尽通过类的功能成员以其原始名称进行调用和修改。
Python对象的数据属性通常存储在名为.__ dict__的字典中，它也是对象的属性之一。但是，你也可以将数据属性存储在其他地方。我们可以直接访问__dict__，或利用Python的内置函数vars()获取.__ dict__：
>>> a = MyClass(2, 4, 8)
>>> vars(a)
{'x': 2, '_y': 4, '_MyClass__z': 8}
>>> a.__dict__
{'x': 2, '_y': 4, '_MyClass__z': 8}名字修饰过程把键'__z'变成了'_MyClass__z'。
我们可以把.__ dict__当成普通的Python字典使用。
获取和修改与数据属性关联的值的常规方法如下：
>>> a.x 2 >>> a._y 4 >>> a.__z Traceback (most recent call last): File "", line 1, in AttributeError: 'MyClass' object has no attribute '__z' >>> a.x = 16 >>> a.x 16 >>> vars(a) {'x': 16, '_y': 4, '_MyClass__z': 8}
请注意，我们无法访问.__ z，因为.__ dict__没有键'__z'。
实例方法
下面，我们来创建两个实例方法：
●.set_z()：修改.__ z。
●.get_z()：返回.__ z的值。
请记住，每个实例方法的第一个参数（按照约定名为self）引用对象本身，但我们无需在调用方法时指定这个参数：
>>> class MyClass:
... def __init__(self, arg_1, arg_2, arg_3):
... self.x, self._y, self.__z = arg_1, arg_2, arg_3
...
... def set_z(self, value):
... self.__z = value
...
... def get_z(self):
... return self.__z
...
>>> b = MyClass(2, 4, 8)
方法.get_z()和.set_z()提供了传统的检索和修改.__ z值的方法：
>>> b.get_z()
8
>>> b.set_z(16)
>>> vars(b)
{'x': 2, '_y': 4, '_MyClass__z': 16}你也可以在.get_z()和.set_z()中添加其他功能，例如检查数据的有效性。这种方法实现了面向对象编程中的一个主要概念：封装。
属性
还有一种方法（一种更Python的方式）访问和修改数据属性是使用属性。属性封装了一系列方法：getter、setter和deleter，但其行为与普通的数据属性相同。
下面的代码实现了属性.z，其中还包含.get_z()和.set_z()的功能：
>>> class MyClass:
... def __init__(self, arg_1, arg_2, arg_3):
... self.x, self._y, self.__z = arg_1, arg_2, arg_3
...
... @property
... def z(self):
... return self.__z
...
... @z.setter
... def z(self, value):
... self.__z = value
...
>>> b = MyClass(2, 4, 8)
如下，我们利用相应的属性.z来访问和修改数据属性.__ z：
>>> b.z
8
>>> b.z = 16
>>> vars(b)
{'x': 2, '_y': 4, '_MyClass__z': 16}这段代码比上述示例更精简优雅。
类与静态方法
除了实例方法和属性之外，类还可以拥有类方法和静态方法。
下面让我们为MyClass添加三个方法：
>>> class MyClass:
... def __init__(self, arg_1, arg_2, arg_3):
... self.x, self._y, self.__z = arg_1, arg_2, arg_3
...
... def f(self, arg):
... print('instance method f called')
... print(f'instance: {self}')
... print(f'instance attributes:
{vars(self)}')
... print(f'class: {type(self)}')
... print(f'arg: {arg}')
...
... @classmethod
... def g(cls, arg):
... print('class method g called')
... print(f'cls: {cls}')
... print(f'arg: {arg}')
...
... @staticmethod
... def h(arg):
... print('static method h called')
... print(f'arg: {arg}')
...
>>> c = MyClass(2, 4, 8)
方法.f()是一个实例方法。实例方法的第一个参数是对象本身的引用。这些方法可以利用self访问对象，利用vars(self)或self.__dict__访问对象的数据属性，还可以利用type(self)或self.__class__访问对象对应的类，而且它们还可以拥有自己的参数。
方法.g()的开头包含修饰器@classmethod，表明这是一个类方法。每个类方法的第一个参数都会指向类本身，按照约定该参数名为cls。与实例方法的情况一样，我们不需要明确提供与cls对应的参数。而类方法可以利用cls和自己的参数访问类本身。
方法.h()的开头包含修饰器@staticmethod，表明这是一个静态方法。静态方法只能访问自己的参数。
Python中常见的调用实例方法的方法如下：
>>> c.f('my-argument')
instance method f called
instance: <__main__.MyClass object at 0x7f32ef3def98>
instance attributes:
{'x': 2, '_y': 4, '_MyClass__z': 8}
class:
arg: my-argument 通常，我们应该直接通过类（而不是实例）调用类方法和静态方法：
>>> MyClass.g('my-argument')
class method g called
cls:
arg: my-argument
>>> MyClass.h('my-argument')
static method h called
arg: my-argument 请记住，我们不需要传递类方法的第一个参数：与cls相对应的参数。
但是，我们可以像下面这样调用类方法和静态方法：
>>> c.g('my-argument')
class method g called
cls:
arg: my-argument
>>> c.h('my-argument')
static method h called
arg: my-argument 当我们调用c.g或c.h，但实例成员没有这样的名称时，Python会搜索类和静态成员。
继承
继承是面向对象编程的另一个重要特性。在这个概念中，类（称为子类或派生类）会继承其他类（称为超类或基类）的数据和函数成员。
在Python中，所有类都会默认继承Python自带的类对象。但是，我们可以根据需要定义合适的类继承层次结构。
例如，我们可以创建一个名为MyOtherClass的新类，该类继承了MyClass：
>>> class MyOtherClass(MyClass):
... def __init__(self, u, v, w, x, y, z):
... super().__init__(x, y, z)
... self.__u, self.__v, self.__w = u, v, w
...
... def f_(self, arg):
... print('instance method f_ called')
... print(f'instance: {self}')
... print(f'instance attributes:
{vars(self)}')
... print(f'class: {type(self)}')
... print(f'arg: {arg}')
...
>>> d = MyOtherClass(1, 2, 4, 8, 16, 32)如上，MyOtherClass拥有MyClass的成员：.x、._y、.__z以及.f()。你可以通过语句super().__init__(x, y, z)初始化基类的数据成员x、._y和.__z，该语句会调用基类的.__init__()方法。
除此之外，MyOtherClass还有自己的成员：.__u、.__v、.__w和.f_()。
下面，我们通过vars()获取数据成员：
>>> vars(d)
{'x': 8,
'_y': 16,
'_MyClass__z': 32,
'_MyOtherClass__u': 1,
'_MyOtherClass__v': 2,
'_MyOtherClass__w': 4}我们可以调用基类和派生类中的所有方法：
>>> d.f('some-argument')
instance method f called
instance: <__main__.MyOtherClass object at 0x7f32ef3e7048>
instance attributes:
{'x': 8,
'_y': 16,
'_MyClass__z': 32,
'_MyOtherClass__u': 1,
'_MyOtherClass__v': 2,
'_MyOtherClass__w': 4}
class:
arg: some-argument
>>> d.f_('some-argument')
instance method f_ called
instance: <__main__.MyOtherClass object at 0x7f32ef3e7048>
instance attributes:
{'x': 8,
'_y': 16,
'_MyClass__z': 32,
'_MyOtherClass__u': 1,
'_MyOtherClass__v': 2,
'_MyOtherClass__w': 4}
class:
arg: some-argument 但是，如果派生类包含的某个成员与基类同名，则优先使用派生类的成员。
到此，相信大家对“怎么理解Python中的面向对象编程”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是创新互联网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！
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