python面向对象编程基础

最新推荐文章于 2025-12-19 16:26:43 发布

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#python #开发语言 #面向对象编程 #OOP

面向对象编程（Object-oriented Programming,OOP）是一种编程范式（编程思想）

一、类和对象

概念

对象：现实世界中每一个事物都是一个对象，是一个具体的概念。

类：拥有相同的属相和功能的事物成为一个类，是一个抽象的概念。

拥有相同属性和功能的具体事物则成为这个类的实例对象。

例如：

狗的属性是有尾巴，有毛，四条腿等，功能是能汪汪叫，能吃骨头，能咬人等。能有这些
属性和功能的事物我们就认为属于狗类。而金毛是这个类的具体实例对象。
电脑的属性是有CPU，存储器，操作系统等，功能就是能安装APP，能连网等。能有这些属性
和功能的事物我们就认为属于电脑类。而联想电脑是这个类的具体实例对象。
汽车的属性是有四个轮子，一个地盘，一个方向盘等，功能是能行驶，能加速，能刹车
等。能有这些属性和功能的事物我们就认为属于汽车类。而小米汽车是这个类的具体实例对象。

具体代码举例：

# 狗类
class Dog:
    # 类的属性
    legs_num=4
    has_hair=True
    has_tail=True
    # 实例方法（第一个参数是self实例对象而不是cls类对象，故为实例方法）
    def bark(self):
        print("狗会汪汪叫")
    def bite(self):
        print("狗会咬坏人")
    def fetch(self):
        print("狗会捡球")

#鸟类
class Bird:
    # 类的属性
    legs_num = 2
    has_hair = True
    has_tail = False

    # 实例方法
    def fly(self):
        print("鸟会飞")

    def eat_worms(self):
        print("鸟吃虫子")

    def nest(self):
        print("鸟会筑巢")

狗类实例化：

# 狗类的实例化
Jinmao=Dog()
# 调用类的属性和功能
print(Jinmao.legs_num)
Jinmao.bite()

运行结果：

鸟类实例化：

# 鸟类的实例化
Maque=Bird()
# 调用类的属性和功能
print(Maque.legs_num)
Maque.nest()

运行结果：

语法

类名：推荐首字母大写，多个单词则采用大驼峰命名法（ExampleName），不能以数字开头

同一个类的不同具体实例对象，存储位置不同，在不同的实例空间；同一个类的不同具体实例对象调用共同的属性和方法，存储位置相同，都在类空间。

二、实例对象

实例对象的实例属性

类属性在所有实例化对象中作为公用资源存在的，实例属性是属于类的每个实例对象的特定属性，实例属性是在创建对象时赋予的，每个对象可以具有不同的实例属性值。

Jinmao=Dog()
Bixiong=Dog()

# 实例属性
Jinmao.name='金毛'
Bixiong.name='比熊'

注意：会报错，因为查找顺序按照[实例空间，类空间]，Jinmao.bark()会被认为是1000（），int类型的值并不能作方法名，也没有该方法

Jinmao.bark=1000 # 存储在实例空间
Jinmao.bark() # 存储在类空间

如果通过实例对象.属性=属性值，该属性与属性值会存放在实例空间内，即使该属性是类属性，调用时，优先返回实例空间的值

实例对象的实例方法

何时使用哪种方法？

若方法需要读写实例属性（如self.name），第一个形参是self实例对象，用实例方法。
若方法需要修改类属性（如全局配置）或提供多种构造方式（工厂），第一个形参是cls类对象用类方法。
如果方法既不需要实例也不需要类属性，考虑使用静态方法（@staticmethod）。

# 狗类
class Dog:
    # 类的属性
    legs_num=4
    has_hair=True
    has_tail=True

    # 实例方法
    def bark(self):
        print(f"{self.name}会汪汪叫") # 调用了实例属性

    def bite(self,person):
        print(f"狗会咬{person}")

Jinmao=Dog()

# 实例属性
Jinmao.name='金毛'

Jinmao.bite("坏人") # 传参时没有传self，self默认为当前所调用实例方法的实例对象（即Jinmao）
Jinmao.bark()

输出结果：

三、构造方法

上述代码，对象的属性是通过直接赋值给对象的实例属性来实现的，但是一般是使用构造方法来初始化对象的属性。减少代码冗余，提高可维护性

# 狗类
class Dog:
    def __init__(self,name,breed,color,age):
            self.name=name
            self.breed=breed
            self.color=color
            self.age=age
    def show_infos(self):
        print(f"名字：{self.name}，品种：{self.breed}，颜色：{self.color}，年龄：{self.age}")

Jinmao=Dog("小鸡毛","金毛","黄色","两岁")
Jinmao.show_infos()

运行结果：

四、类对象

类对象和类属性

# 这里的Car就是一个类变量
class Car (object):
    total_cars=0
    def __init__(self,make,model):
        self.make=make
        self.model=model
        Car.total_cars+=1 # 类对象.类属性，只有这样才能改变类属性的值

    # 实例方法
    def accelerate(self):
        print(f"一辆{self.make}的{self.model}正在加速")

car1=Car("Toyota","Camry")
car2=Car("Honda","Accord")
print(Car.total_cars)

那类对象可不可以调用实例方法呢？运行以下代码：

Car.accelerate()

运行结果，如下：

缺少参数，修改代代码，如下：

car1=Car("Toyota","Camry")
Car.accelerate(car1)

运行结果，如下：

故类对象不能像实例对象一样，不能通过self传递，必须手动添加参数，但通常不会使用类对象调用实例方法

类方法

用于读写类属性，使用装饰器@classmethod

# 类方法
    @classmethod
    def show_total_cars(cls):
        print(f"当前的total_cars:{Car.total_cars}")

# 调用类方法
Car.show_total_cars()

也可以改写成以下形式，在类方法中用cls代替Car类对象，代码可维护性变高
同理，在实例方法中用self代替实例对象

# 类方法
    @classmethod
    def show_total_cars(cls):
        print(f"当前的total_cars:{cls.total_cars}")

# 调用类方法
Car.show_total_cars()

构造方法中的类对象可以使用，self.__class__代替

    def __init__(self,make,model):
        self.make=make
        self.model=model
        self.__class__.total_cars+=1 # 类对象.类属性，只有这样才能改变类属性的值

完整代码如下：

# 这里的Car就是一个类变量
class Car (object):
    total_cars=0
    def __init__(self,make,model):
        self.make=make
        self.model=model
        self.__class__.total_cars+=1 # 类对象.类属性，只有这样才能改变类属性的值

    # 实例方法
    def accelerate(self):
        print(f"一辆{self.make}的{self.model}正在加速")

    # 类方法
    @classmethod
    def show_total_cars(cls):
        print(f"当前的total_cars:{cls.total_cars}")

car1=Car("Toyota","Camry")
car2=Car("Honda","Accord")
print(Car.total_cars)
Car.accelerate(car1)

五、静态方法

定义：使用装饰器@staticemethod。参数随意，没有self和cls参数，方法体中不能使用类或实例的任何属性和方法

调用：类对象或实例对象都可以调用

class Cal():
    @staticmethod
    def add(x,y):
        return x+y

    @staticmethod
    def mul(x,y):
        return x*y
cal=Cal()
print(cal.add(3,5))
# or
print(Cal.add(3,5))

运行结果如下：