Python 面向对象

作者: 潘峰 / 2019-03-23 / 分类: Notes

Python, 编程范式

面向对象(Object Oriented)是软件开发方法,一种编程范式。 –百度百科

Python 中的对象

  • Python 中一切皆对象
  • 对象 是对数据的抽象
  • 对象 拥有编号(id)、类型(type)、值

Python 面向对象的特性

封装

访问限制

  • Python 对属性权限的控制是通过属性名来实现的,如果一个属性由双下划线开头 __,该属性就无法被外部访问。

  • 但是,如果一个属性以 __xxx__ 的形式定义,那它又可以被外部访问了,以 __xxx__ 定义的属性在 Python 的类中被称为特殊属性,并且通常我们不应该把普通属性用 __xxx__ 定义。

  • 以单下划线 _ 开头的属性 _xxx 虽然也可以被外部访问,但是按照约定,他们不应该被外部访问。另外该属性不能被子类继承,也不会被 from module import * 导入

    关于 Python 中下划线用法的总结可参考
    https://dbader.org/blog/meaning-of-underscores-in-python

继承

定义新的 Student 类继承已定义的 Person 类

  • 一定要用 super(Student, self).__init__(name, gender) 去初始化父类,否则,继承自 PersonStudent 将没有 namegender
  • 函数 super(Student, self) 将返回当前类继承的父类,即 Person,然后调用 __init__() 方法,注意 self 参数已在 super()中 传入,在 __init__() 中将隐式传递,不需要写出(也不能写)
  • 初始化父类的属性后,只需要再把子类额外的属性加上
# Person 类
class Person:
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender

# 继承 Person 的 Student 类
class Student(Person):
    def __init__(self, name, gender, score):
        super(Student, self).__init__(name, gender)
        self.score = score

多重继承

  • D 同时继承自 B 和 C,也就是 D 拥有了 A、B、C 的全部功能。多重继承通过 super() 调用 __init__() 方法时,A 虽然被继承了两次,但 __init__() 只调用一次。
  • 多重继承的目的是从两种继承树中分别选择并继承出子类,以便组合功能使用。
graph BT
    subgraph 菱形继承
        B --> |继承| A
        C --> |继承| A
        D --> |继承| B
        D --> |继承| C
    end
class A:
    def __init__(self, a):
        print("init A...")
        self.a = a
        print("end A...")

class B(A):
    def __init__(self, a):
        print("init B...")
        super(B, self).__init__(a)
        print("end B...")

class C(A):
    def __init__(self, a):
        print("init C...")
        super(C, self).__init__(a)
        print("end C...")

class D(B, C):
    def __init__(self, a):
        print("init D...")
        super(D, self).__init__(a)
        print("end D...")

d = D(1)

# 调用结果
init D...
init B...
init C...
init A...
end A...
end C...
end B...
end D...

可以看出 Python 中从 Object 继承来的类,会采用广度优先搜索的方式来进行继承。

MRO 问题

class A:
    pass


class C(A):
    pass


class B(A, C):
    pass


B()

# 调用结果
...
TypeError: Cannot create a consistent method resolution
order (MRO) for bases A, C

多态

同一类事物在运行过程中表现出不同的状态

多态的两个条件:

  • 继承
  • 重写

Python 作为一种动态语言,崇尚鸭子类型鸭子类型,参数在传入之前无法确定也不需要声明参数类型,可以像多态一样工作但无需继承,并支持实现多态性。