创建和使用类
面向对象编程是最有效的软件编写方法之一。在面向对象编程中,你编写表示现实世界中的事物和情景的类,并基于这些类来创建对象。编写类时,你定义一大类对象都有的通用行为。基于类创建对象时,每个对象都自动具备这种通用行为,然后可根据需要赋予每个对象独特的个性。
根据约定,在Python中,首字母大写的名称指的是类。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
| class Dog(): """一次模拟小狗的简单尝试""" def __init__(self, name, age): """初始化属性name和age""" self.name = name self.age = age def sit(self): """模拟小狗被命令时蹲下""" print(self.name.title() + " is now sitting.") def roll_over(self): """模拟小狗被命令时打滚""" print(self.name.title() + " rolled over!")
|
方法__init__()
类中的函数称为方法,_init_
是一个特殊的方法,根据类进行新的实例的创建时,都会自动运行_init_
,下划线是约定必须遵循。
形参self
必不可少,且必须放在其他形参的前面,是一个指向实例本身的引用,让实例能够访问类中的属性和方法
属性:句号表示法,后面没有括号
方法:句号表示法,后面有括号
根据类创建实例
- 访问属性
- 调用方法
- 创建多个实例
1 2 3 4
| my_dog = Dog('willie', 6) print(my_dog.name + "\n" + str(my_dog.age)) print("My dog's name is " + my_dog.name.title() + ".") print("My dog is " + str(my_dog.age) + " years old.")
|
willie
6
My dog's name is Willie.
My dog is 6 years old.
1 2 3
| my_dog = Dog('willie', 6) my_dog.sit() my_dog.roll_over()
|
Willie is now sitting.
Willie rolled over!
1 2 3 4
| my_dog = Dog('willie', 6) your_dog = Dog('lucy', 3) print(my_dog.name) print(your_dog.name)
|
willie
lucy
使用类和实例
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
| class Car(): """一次模拟汽车的简单尝试""" def __init__(self, make, model, year): """初始化描述汽车的属性""" self.make = make self.model = model self.year = year def get_descriptive_name(self): """返回整洁的描述性信息""" long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model return long_name.title()
|
1 2
| my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016) print(my_new_car.get_descriptive_name())
|
2016 Audi A4
给属性指定默认值
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
| class Car(): """一次模拟汽车的简单尝试""" def __init__(self, make, model, year): """初始化描述汽车的属性""" self.make = make self.model = model self.year = year self.odometer_reading = 0 def get_descriptive_name(self): """返回整洁的描述性信息""" long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model return long_name.title() def read_odometer(self): """打印一条指出汽车里程的消息""" print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")
my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016) my_new_car.read_odometer()
|
This car has 0 miles on it.
Python将创建一个名为odometer_reading的属性,并将其初始值设置为0
修改属性的值
- 直接修改
- 通过方法修改
1 2 3 4
| my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016) print(my_new_car.get_descriptive_name()) my_new_car.odometer_reading = 23 my_new_car.read_odometer()
|
2016 Audi A4
This car has 23 miles on it.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
| class Car(): """一次模拟汽车的简单尝试""" def __init__(self, make, model, year): """初始化描述汽车的属性""" self.make = make self.model = model self.year = year self.odometer_reading = 0 def get_descriptive_name(self): """返回整洁的描述性信息""" long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model return long_name.title() def read_odometer(self): """打印一条指出汽车里程的消息""" print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.") def update_odometer(self, mileage): if mileage > self.odometer_reading: self.odometer_reading = mileage else: return self.odometer_reading my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016) my_new_car.update_odometer(666) my_new_car.update_odometer(66) my_new_car.read_odometer()
|
This car has 666 miles on it.
继承
编写类时,并非总是要从空白开始。如果你要编写的类是另一个现成类的特殊版本,可使用继承。一个类继承另一个类时,它将自动获得另一个类的所有属性和方法;原有的类称为父类,而新类称为子类。子类继承了其父类的所有属性和方法,同时还可以定义自己的属性和方法。
重写父类的方法
比如电动车没有油箱,但是电动车的父类有邮箱,那么需要重写父类以符合对模拟的要求,定义一个与要重写的父类方法同名的方法即可
将实例用作属性
将大型类拆分成多个协同工作的小类
1 2 3 4 5 6 7 8 9
| class ElectricCar(Car): """电动汽车的独特之处""" def __init__(self, make, model, year): """初始化父类的属性""" super().__init__(make, model, year) my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016) print(my_tesla.get_descriptive_name())
|
2016 Tesla Model S
super()是一个特殊函数,帮助Python将父类和子类关联起来
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
| class Hydrogen_Energy_Automobile(Car): def __init__(self, make, model, year): super().__init__(make, model, year)
def get_descriptive_name(self): long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model return long_name.title() + "\nThis car doesn't need a gas tank!"
my_Huawei = Hydrogen_Energy_Automobile('wenjie', 'm9 ', 2023) print(my_Huawei.get_descriptive_name())
|
2023 Wenjie M9
This car doesn't need a gas tank!
将实例用作属性
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
| class Battery(): """一次模拟电动汽车电瓶的简单尝试"""
def __init__(self, battery_size=70): """初始化电瓶的属性""" self.battery_size = battery_size
def describe_battery(self): """打印一条描述电瓶容量的消息""" print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-kWh battery.")
def get_range(self): """打印一条消息,指出电瓶的续航里程""" if self.battery_size == 70: range = 240 elif self.battery_size == 85: range = 270
message = "This car can go approximately " + str(range) message += " miles on a full charge." print(message)
class ElectricCar(Car): """电动汽车的独特之处""" def __init__(self, make, model, year): """ 初始化父类的属性,再初始化电动汽车特有的属性 """ super().__init__(make, model, year) self.battery = Battery()
my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name()) my_tesla.battery.describe_battery()
|
2016 Tesla Model S
This car has a 70-kWh battery.
1
| my_tesla.battery.get_range()
|
This car can go approximately 240 miles on a full charge.
导入类
和导入函数差不多
Python允许你将类存储在模块(文件)中,然后在主程序中导入所需的模块
- 导入单个类
- 在一个模块中存储多个类
- 从一个模块中导入多个类
- 导入整个模块
- 导入模块中的所有类
from module_name import *
- 在一个模块中导入另一个模块
- 自定义工作流程
Python 标准库
字典让你能够将信息关联起来,但它们不记录你添加键—值对的顺序。要创建字典并记录其中的键—值对的添加顺序,可使用模块collections中的OrderedDict类
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
| from collections import OrderedDict
favorite_languages = OrderedDict()
favorite_languages['jen'] = 'python' favorite_languages['sarah'] = 'c' favorite_languages['edward'] = 'ruby' favorite_languages['phil'] = 'python'
for name, language in favorite_languages.items(): print(name.title() + "'s favorite language is " + language.title() + ".")
|
Jen's favorite language is Python.
Sarah's favorite language is C.
Edward's favorite language is Ruby.
Phil's favorite language is Python.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
| from random import randint
class Die: def __init__(self, side): self.side = side
def roll_die(self): x = randint(1, self.side) return x
my_die = Die(6) print("这是一个" + str(my_die.side) + "面的骰子") print("随机骰出的数字是:" + str(my_die.roll_die()))
|
这是一个6面的骰子
随机骰出的数字是:3
了解Python标准库
https://pymotw.com/3/
类编码风格
类名应采用驼峰命名法,即将类名中的每个单词的首字母都大写,而不使用下划线
实例名和模块名都采用小写格式,并在单词之间加上下划线
在每个类后面需要包含一个文档字符串
在类中,可使用一个空行来分隔方法;而在模块中,可使用两个空行来分隔类