创建自已的对象(类)是python非常核心的概念,事实上,python被称为面向对象语言,本章会介绍如何创建对象。以及面向对象的概念:继承、封装、多态。

  • 多态: 可对不同类的对象使用同样的操作。
  • 封装:对外部世界隐藏对象的工作细节。
  • 继承:以普通的类为基础建立专门的类对象。

多态

面向对象程序设计最有趣的特性是多太,它是是让大多数人犯晕的特性。所以,先来介绍这个。

多态意思是“有多种形式”。多态意味着就算不知道变量所引用的对象类是什么,还是能对它进行操作,而它也会根据对象(或类)类型的不同而表现出不同的行为。

从最简单的开始

  任何不知道对象到底是什么类型,但是又要对对象“做点什么”的时候,都会用到多态。这不仅限于方法----很多内建运算符和函数都有多态的性质,考虑下面这个例子:

>>> 1 + 2
3
>>> 'fish' + 'license'
'fishlicense'

这里的加运算符对于数字(本例中为整数)和字符串(以及其他类型的序列)都能起作用。假设有个叫做add的函数,它可以将两个对象相加。那么可以直接将其定义成上面的形式,对于很多类型的参数都可以用,如下:

 
>>> def add(x,y):
return x+y >>> add(1,2)
3
>>> add('hello.','world')
'hello.world'
 

看起来有点傻,但是关键在于参数可以是任何支持加法的对象。

如果需要编写打印对象长度消息的函数,则只需对象具有长度(len函数可用)即可。

 
>>> def length_message(x):
print"The length of " , repr(x),"is",len(x) >>> length_message('chongshi')
The length of 'chongshi' is 8
>>> length_message([1,2,3])
The length of [1, 2, 3] is 3
 

len函数用于计算长度,repr用于放置函数的内容;repr函数是多态特性的代表之一---可以对任何东西使用。

很多函数和运算符都是多态的,你写的绝大多数程序可能都是,即便你并非有意这样。

封装

封装是对全局作用域中其它区域隐藏多余信息的原则。

封装听起来有些像多态,因为他们都是 抽象的原则---他们都会帮助处理程序组件而不用过多关心多余细节,就像函数做的一样。

但是封装并不等同于多态。多态的可以让用户对于不知道是什么类(或对象类型)的对象进行方法调用,而封装是可以不用关心对象是如何构建的而直接进行使用。

创建一个有对象(通过像调用函数一样调用类)后,将变量c绑定到该对象上。可以使用setName 和 getName 方法(假设已经有)

>>> c = closedObject()
>>> c.setName('sir lancelot')
>>> c.getName()
‘sir lancelot’

继承

我们不想把同一段代码写好几,之前使用的函数避免了这种情况。但现在又有个更微妙的问题。如果已经有了一个类,又想建立一个非常类似的类,只是添加几个方法。

比如有动物类,我们又想在动物类的基础上建立鸟类、鱼类,哺乳动物类。

上面这些特性会根据后面的学习来深入的理解。

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创建自己的类

终于可以创建自己的类了,先来看一个简单的类:

 
_metaclass_ = type #确定新式类

class Person:
def setName(self,name):
self.name = name def getName(self):
return self,name def greet(self):
print "Hello, world! I'm %s" %self.name
 

注意:新式类的语法中,需要在模块或者脚本开始的地方放置赋值语句_metaclass_ = type 。

创建了一个Person的类,这个类包含了三个方法定义,只是那个self看起有点奇怪,它是对于对象自身的引用。

让我们创建实例看看:

>>> huhu = Person()
>>> huhu.setName('hu zhiheng')
>>> huhu.greet()
Hello, world! I'm hu zhiheng

应该能说明self的用处了,在调用huhu的setName 和 greet 函数时,huhu自动将自己作为第一个参数传入函数中----因此形象地命名为self。每个人可能都会有自己的叫法,但是因为它总是对象自身,所以习惯上总是叫做self 。

和之前一样,特性也可以在外部访问:

>>> huhu.name
'hu zhiheng'
>>> huhu.name = 'yoda'
>>> huhu.greet()
Hello, world! I'm yoda

特性、函数和方法

self 参数事实上正是方法和函数的区别。方法将它们的第一个参数绑定到所属的实例上,因此这个参数可以不必提供。所以可以将特性绑定到一个普通函数上,这样就不会有特殊的self参数了:

 
>>> class Class:
def method(self):
print 'I have a self!' >>> def function():
print "I don't" >>> instance = Class()
>>> instance.method()
I have a self!
>>> instance.method = function
>>> instance.method()
I don't
 

self参数并不取决于调用方法的方式,目前使用的是实例调用方法,可以随意使用引用同一个方法的其他变量:

 
>>> class Bird:
song = 'Squaawk!'
def sing(self):
print self.song >>> bird = Bird()
>>> bird.sing()
Squaawk!
>>> birdsong = bird.sing
>>> birdsong()
Squaawk!
 

指定超类

子类可以扩展超类的定义。将其他类名写在class语句后的圆括号内可以指定超类:

 
class Filter:
def init(self):
self.blocked = []
def filter(self , sequence):
return [x for x in sequence if x not in self.blocked] class SPAMFilter(Filter): #SPAMFilter是Filter的子类
def init(self): #重写Filter类中的init方法
self.blocked = ['SPAM']
 

Filter 是个用于过滤序列的通用类,事实上它不能过滤任何东西:

>>> f = Filter()
>>> f.init()
>>> f.filter([1,2,3])
[1, 2, 3]

Filter 类的用户在于它可以用作其他类的基类(超类,“java中叫父类”),比如SPAMFilter类,可以将序列中的“SPAM”过滤出来。

>>> s = SPAMFilter()
>>> s.init()
>>> s.filter(['SPAM','SPAMD','SPAM','HELLO','WORLD','SPAM'])
['SPAMD', 'HELLO', 'WORLD']

调查继承

如果想要查看一个类是否是另一个的子类。可以使用内建的issubclass函数:

>>> issubclass(SPAMFilter, Filter)
True
>>> issubclass(Filter,SPAMFilter)
False