面向对象编程：Python类和实例的深入探索-优快云博客

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创建和使用类

创建 Dog 类

class Dog():
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def sit(self):
        print(self.name.title() + " is now sitting.")

    def roll_over(self):
        print(self.name.title() + " rolled over!")

方法 __init__()
__init__() 是一个特殊的方法，每当根据 Dog 类创建新实例时，python 都会自动运行它。在这个方法的名称中，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发生名称冲突。
在这个方法的定义中，形参 self 必不可少，还必须位于其他形参的前面。当 python 调用 __init__() 方法来创建 Dog 实例时，将自动传入实参 self。每个与类相关联的方法调用都自动传递实参 self，它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。

根据类创建实例

my_dog = Dog('willie', 6)

# 访问属性
print("My dog's name is " + my_dog.name.title() + '.')
print("My dog is " + str(my_dog.age) + " years old.")

# 调用方法
my_dog.sit()
my_dog.roll_over()

# 创建多个实例
dog1 = Dog("tom", 7)
dog2 = Dog("lucy", 3)

print("\ndog1's name is " + dog1.name.title() + '.')
print("dog1 is " + str(dog1.age) + " years old.")
dog1.sit()

print("\ndog2's name is " + dog2.name.title() + '.')
print("dog1 is " + str(dog2.age) + " years old.")
dog2.sit()

My dog's name is Willie.
My dog is 6 years old.
Willie is now sitting.
Willie rolled over!

dog1's name is Tom.
dog1 is 7 years old.
Tom is now sitting.

dog2's name is Lucy.
dog1 is 3 years old.
Lucy is now sitting.

使用类和实例

Car 类

class Car():

    def __init__(self, make, model, year):
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year

    def get_descriptive_name(self):
        long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model
        return long_name.title()


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

类中的每个属性都必须有初始值，哪怕这个值是 0 或者空字符串。在有些情况下，如设置默认值值，在方法 __init() 内指定这种初始值是可行的；如果你对某个属性这样做了，就无需包含为它提供初始值的形参。
下面来添加一个名为 odometer_reading 的属性，其初始值总是为 0。还添加了一个名为 read_odometer() 的方法，用于读取汽车的里程表：

class Car():

    def __init__(self, make, model, year):
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        self.odometer_reading = 0

    def get_descriptive_name(self):
        long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model
        return long_name.title()

    def read_odometer(self):
        print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")


my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016)
print(my_new_car.get_descriptive_name())
my_new_car.read_odometer()

2016 Audi A4
This car has 0 miles on it.

修改属性的值

可以以三种不同的方式修改属性的值：

直接通过实例进行修改
通过方法进行设置
通过方法进行递增（增加特定的值）

1.直接修改属性的值
要修改属性的值，最简单的方式时通过实例直接访问它。下面的代码直接将里程表读数设置为 23：

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.

2.通过方法修改属性的值
下面的实例演示了一个名为 update_odometer() 的方法：

    def update_odometer(self, mileage):
        self.odometer_reading = mileage

my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016)
print(my_new_car.get_descriptive_name())
my_new_car.update_odometer(23)
my_new_car.read_odometer()

2016 Audi A4
This car has 23 miles on it.

可以对方法 update_odometer() 进行扩展，使其在修改里程表读数时做些额外的工作。下面来添加一些逻辑，禁止任何人将里程表读数往回调。

    def update_odometer(self, mileage):
        if mileage >= self.odometer_reading:
            self.odometer_reading = mileage
        else:
            print("You can't roll back an odometer!")

my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016)
print(my_new_car.get_descriptive_name())
my_new_car.update_odometer(23)
my_new_car.read_odometer()
my_new_car.update_odometer(13)
my_new_car.read_odometer()

2016 Audi A4
This car has 23 miles on it.
You can't roll back an odometer!
This car has 23 miles on it.

3.通过方法对属性的值进行递增
有时候需要将属性值递增特定的量，而不是将其设置为全新的值。假设我们购买了一辆二手车，且从购买到登记期间增加了 100 英里的里程，下面的方法让我们能够传递这个增量，并相应地增加里程表读数：

    def increment_odometer(self, miles):
        self.odometer_reading += miles

my_used_car = Car('subaru', 'outback', 2013)
print(my_used_car.get_descriptive_name())

my_used_car.update_odometer(23500)
my_used_car.read_odometer()

my_used_car.increment_odometer(100)
my_used_car.read_odometer()

2013 Subaru Outback
This car has 23500 miles on it.
This car has 23600 miles on it.

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。

子类的方法 `init()`

创建子类的实例时，python 首先需要完成的任务时给父类的所有属性赋值。为此，子类的方法 __init__() 需要父类施以援手。
例如，下面来模拟电动汽车。电动汽车是一种特殊的汽车，因此我们可以在前面创建的 Car 类的基础上创建新类 ElectricCar，这样就只需要为电动汽车的属性和行为编写代码。

class Car():

    def __init__(self, make, model, year):
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        self.odometer_reading = 0

    def get_descriptive_name(self):
        long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model
        return long_name.title()

    def read_odometer(self):
        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:
            print("You can't roll back an odometer!")

    def increment_odometer(self, miles):
        self.odometer_reading += miles


class ElectricCar(Car):

    def __init__(self, make, model, year):
        super().__init__(make, model, year)


my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())

2016 Tesla Model S

首先是 Car 类的代码。创建子类时，父类必须包含在当前文件中，且位于子类前面。
定义子类时，必须在括号内指定父类的名称。
super() 是一个特殊函数，帮助 python 将父类和子类关联起来。这行代码让 python 调用 ElectricCar 的父类 Car 的方法 __init()，让 ElectricCar 实例包含父类的所有属性。父类也称为超类 (superclass)，名称 super 因此而得名。

给子类定义属性和方法

让一个类继承另一个类之后，可添加区分子类和父类所需的新属性和方法。
下面来添加一个电动汽车特有的属性（电瓶），以及一个描述该属性的方法。

class ElectricCar(Car):

    def __init__(self, make, model, year):
        super().__init__(make, model, year)
        self.battery_size = 70

    def describe_battery(self):
        print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-kWh battery.")

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.describe_battery()

2016 Tesla Model S
This car has a 70-kWh battery.

重写父类的方法

对于父类的方法，只要它不符合子类模拟的实物的行为，都可以对其进行重写。为此，可在子类中定义一个这样的方法，即它与要重写的父类方法同名。这样，python 将不会考虑这个父类方法，而只关注你在子类中定义的相应方法。
假设 Car 类有一个名为 fill_gas_tank() 的方法，但它对全电动汽车来说毫无意义，因此你可能想重写它。下面演示了一种重写方式：

    def fill_gas_tank(self):
        print("This car doesn't need a gas tank!")

现在，如果有人对电动汽车调用方法 fill_gas_tank()，python 将忽略 Car 类中的方法fill_gas_tank()，转而运行上述代码。
使用继承时，可以让子类保留从父类那里继承而来的精华，并丢弃不需要的糟粕。

将实例用作属性

使用代码模拟实物时，你可能会发现自己给类添加的细节越来越多：属性和方法清单以及文件都越来越长。在这种情况下，可能需要将类的一部分作为一个独立的类提取出来。你可以将大型类拆分成多个协同工作的类。
例如，不断给 ElectricCar 类添加细节时，我们可能会发现其中包含很多专门针对汽车电瓶的属性和方法。在这种情况下，我们可以将这些属性和方法提取出来，放到另一个名为 Battery 的类中，并将 Battery 实例用作 ElectricCar 类的一个属性。

class Battery():

    def __init__(self, battery_size=70):
        self.battery_size = battery_size

    def describe_battery(self):
        print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-kWh battery.")


class ElectricCar(Car):

    def __init__(self, make, model, year):
        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.

下面再给 Battery 类添加一个方法，它根据电瓶容量报告汽车的续航里程：

    def get_range(self):
        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)

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.battery.describe_battery()
my_tesla.battery.get_range()

2016 Tesla Model S
This car has a 70-kWh battery.
This car can go approximately 240 miles on a full charge.