7、Python基础之【类】_python 类

目录

一、类及其创建使用

1、类的创建

2、实例的创建

3、属性的使用

二、继承

1、子类的初始化

2、子类的扩展

3、将实例用作属性

三、导入类

四、Python标准库

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Python也是一种面向对象的编程语言，很多语法、特征同java十分类似，甚至有的地方几乎一模一样。类就是其中一个方面，比如在构造方法、实例创建、属性修改、继承等方面，二者相差无几。当然，本人目前还处于学习Python基础的阶段，可能理解尚浅。关于java的类相关知识这里不做说明，只介绍一下python中关于类的概念。

一、类及其创建使用

关于面向对象：我们可以把现实世界中的各种事物、情景都作为编程概念中的对象，即——万物皆对象。与之相对的，是面向过程。面向对象利用抽象、封装、继承等机制将虚拟的数字世界与我们所在的现实世界联系起来，易于理解的同时又方便操作、实现。

关于类：我们可以把表示一类事务共有的属性、特征的代码封装到一个文件里，这种封装起来的文件称之为类，比如表示事物的汽车类、自行车类、摩托车类、动物类、植物类等，表示情景的网站注册用户类、用户访问类、购物实现类等。

1、类的创建

        在Python中，类的名称需要首字母大写，类的定义中没有圆括号()，定义类时应尽可能的添加相关的文字说明（注释）。

        前边我们介绍了函数，类中的函数称之为方法，关于函数的一切都适用于方法，但方法中有一个特殊的存在：__init__()方法。这个方法的开头和末尾各有两个下划线，这是一种约定，旨在避免Python默认方法与普通方法产生名称冲突。每个类中都有__init__()方法，当你使用类创建一个实例时，Python会自动运行它。但是，如果你的初始方法不满足这个约定，那么在创建实例时方法将不会被调用，这可能会导致一些错误。

        __init__()方法有一个固定形参self，它必不可少且位置必须在最前边。定义了self之后，Python调用初始化方法来创建实例时，将自动传入实参self，它是指向实例本身的引用，让实例能够访问类中的属性和方法。

举个例子：有一个汽车类，初始入参包括品牌和型号，具有开车和停车两种行为。

 创建汽车实例时，Python将自动调用__init__()方法。我们通过实参向汽车类传递品牌和型号，而self会自动传递。

表示汽车行为的方法中，使用的变量（品牌和型号）都有前缀self，这种形式的变量（self.obj）可供类中所有方法使用，可通过类的任意实例去访问。这种可通过实例访问的变量称为属性。

2、实例的创建

下边，我们通过上面介绍的类来创建一个特定品牌的汽车实例。

 示例中，我们在 line 17处使用实参“BYD"和”Han“通过Car类的__init__()方法来创建了一个实例，且将这个实例赋给变量my_car。这时，实例my_car就可以通过句点（英文状态下的.）来访问类的属性和方法了。访问属性时，我们将汽车型号改为”Qin“，再执行类中的方法，可以看到修改的属性生效了。

3、属性的使用

指定默认值

类中的某些属性，可以通过__init__()方法指定一个默认值。书接上例，我们给汽车的初始化方法中增加一个默认值为0的变量mileage（里程），但汽车的里程表数总是变化的，我们需要一个方法来修改这个属性的值。

 修改属性值

修改属性值有两种方式：直接给属性赋值，和通过方法给属性赋值。

前边在创建实例时，我们中途将汽车型号改成了”Qin“，就属于直接给属性赋值。这里我们再修改一下里程数：

 通过方法修改属性值，就是定义一个方法，在方法中修改属性的值。我们来制定一个修改里程数的方法update_mileage，然后输出变更后的里程数：

二、继承

编写类时，并非总要从头开始，可以通过继承来直接获得另一个类的所有属性和方法。被继承的类称为父类，而产生的新类称为子类。子类在继承父类的属性和方法的同时，还可以定义自己的属性和方法，即可扩展性。

1、子类的初始化

创建子类时，父类必须包含在当前文件中，且位于子类前面。子类的类名之后必须以圆括号指出父类的名称。

继承时要调用父类的__init__()方法，这将初始化在父类__init__()方法中定义的所有属性，从而子类也包含了这些属性。

我们以汽车类为例，创建一个如今火热的汽车类型——电动汽车为其子类。

在子类ElectricCar的__init__()方法中，通过super()显式的调用了父类的初始化方法，于是可以直接使用父类的所有属性了。在继承关系中父类也称为超类superclass，名称super由此而来。

除了super()显式的调用，我们试试另外的方式是否可行。为了方便，我们略去父类代码，只贴图显式修改的子类及其运行结果。

首先，父类声明__init__()方法，子类不声明：

可以看到，结果仍然是正确的。说明在这种场景下子类默认调用了父类的初始化方法。

 其次，父类声明_init__()方法，子类也声明_init__()方法，但子类不调用父类的初始化：

可以看到，子类无法正常调用父类的属性和方法了。

结合前边的例子，我们可以判断出，子类如果写了__init__()方法，就必须显式的调用父类的初始化；如果子类没有__init__()方法，则默认使用父类的初始化。 

2、子类的扩展

继承了父类之后，我们就可以着手进行改造了，比如添加子类独有的属性和方法，或者父类的方法不能满足子类时对其进行重写。

我们给电动汽车增加一个独有属性：电瓶，以及一个独有的方法：描述电瓶。

要在子类中重写父类方法， 方法名必须与父类中的对应方法名称一致，这时再根据方法名调用，使用的就是子类的方法，Python会忽略父类中的方法，或者说父类中的方法被子类覆盖了。

比如，普通汽车要加油，而电动车需要充电，那么Car类的加油方法fill_gas_tank对电动汽车类就没有意义了，我们把它重写一下。

父类：

 子类：

 可以验证，执行的确实是子类的方法。

假如在某些场景下，我们重写了父类的方法之后又需要调用父类的方法，该怎么办呢？

第一种办法：father_class_name.method_name()

第二种办法：super(). method_name() 

 第三种：super(son_class_name, selft).method_name()

 所学尚浅，就先介绍到这里。

3、将实例用作属性

随着类属性和方法的不断扩充，类文件可能会越来越长，导致阅读和使用都不是很方便。这时，可以把类的一部分提取出来作为一个独立的类。

例如，我们把电动汽车的电瓶相关属性提取出来专门放到一个类Battery中，并将Battery实例作为电动汽车类的属性。

 

三、导入类

当一个类文件过长时，即使使用了继承也没法做出多大的改善。这时我们就可以通过导入功能来保持单个文件的简短整洁。

1、导入单个类

from module_name import  Class

例如，from car import Car

2、一个模块存储多个类

比如本篇我们使用的例子，汽车类、电动汽车类和电瓶类写在一个模块中。如果要使用模块中的类，可以结合第1条的方法，导入要使用的类并创建实例。

3、从一个模块导入多个类

第1条介绍了导入单个类的公式，这里补充一下导入多个类的公式：

from module_name import Class_a, Class_b

4、导入整个模块

导入整个模块，再使用句点表示法访问需要的类。

例：

5、导入模块中的所有类

from module_name import * 

但是，不推荐这种用法，一是没有明确指出使用了模块中的哪些类，二是可能引发名称方面的迷惑——如果导入类与当前文件出现同名类，将引发难以诊断的错误。

如果需要从一个模块中导入很多类，第4种方式更好。

6、在一个模块中导入另一个模块

比如我们将Car类和Electric_car类分别保存成单独的模块，这样在编写业务代码时可以同时导入这两个模块并创建实例。

7、使用别名

和模块中的别名使用是一样的。

from module_name import Class_name as CN

四、Python标准库

Python标准库是一组模块，其中包含了很多通用的基本功能函数和类。使用标准库只需一条import语句，语法和类的导入是相同的。具体的内容这里不做介绍。

（本片完）