python【类和面向对象】
1. 概念
面向对象（OOP）是一种对现实世界理解和抽象的方法，对象的含义是指在现实生活中能够看得见摸得着的任何具体事物。Python 是一门面向对象的语言，面向对象编程简单来说就是一种封装代码的方式。
- 类(Class): 描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法，简单来说就是一个模板，通它来创建对象。对象是类的实例。
- 实例化：创建一个类的实例，即类的具体对象。
- 对象：通过类定义的数据结构实例，包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法。
- 方法：类中定义的函数。
- 类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的，它定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
- 局部变量：方法中定义的变量，只作用于当前实例。
- 实例变量：在类的声明中，用来表示属性的变量，实例变量就是一个用 self 修饰的变量。
- 数据成员：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
- 方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖(override)，也称方法的重写。
面型对象的三大特征
【封装】
面型对象编程的核心思想，将对象的属性和行为封装起来，其载体是类。类会隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式，避免外部数据对内部数据结构的影响，保证类的内部数据结构的完整性，又提高复用性、可维护性和安全性。
【继承】
继承是实现重复利用的重要手段，派生类继承基类的字段和方法，也可以添加自己特有的属性和行为。继承允许把派生类对象作为基类对象对待。
【多态】
将父类对象应用于子类特征就是多态，即父类定义的引用变量可以指向子类的实例对象，子类继承父类特征的同时，也具备自己的特征，能够实现不同的效果，提高了程序的拓展性。
2. 类的定义和使用
2.1 定义类
语法结构
class 类名:
属性
...
方法
...
# 定义一个简单的类
class MyClass:i = 12345def hw(self):return 'hello world'
2.2 创建类的实例：实例化类对象
python中创造实例不使用 new。当创建一个类时，没有创建 __init__() 方法或当 __init__() 方法只有一个 self 参数时，可以省略可选参数。
语法格式
实例名 = 类名(可选参数)
# 实例化类
helloWorld = MyClass()- 类创建后，类通常会自动创建一个特殊的 __init__() 方法，和 Java 相似，每当创建一个类的新实例，python 都会自动执行它。
- __init__() 方法必须包含一个 self 参数，而且必须是第一个参数。类的方法与普通的函数只有一个特别的区别，它们必须有一个额外的第一个参数名称 self，self 是指向实例本身的引用，代表当前对象的地址，用于访问类中的属性和方法，在方法调用时会自动传递实际参数 self。
- 类对象创建后，类命名空间中所有的命名都是有效属性名。
__init__() 方法可以有参数，参数通过 __init__() 传递到类的实例化操作上：
class Cat:# 属性color = 'black'# 构造方法def __init__(self, name):self.name = name# 自定义方法def eat(self, food):self.food = foodprint(self.name, '正在吃'+food)
2.3 创建类成员并访问
类创建好后，我们可以直接通过类名访问属性。
语法格式
类名.属性名 / 方法名
# 访问类的属性和方法
print("MyClass 类的属性 i 为：", x.i)
print("MyClass 类的方法 f 输出为：", x.f())【访问限制】
在类的内部可以定义属性和方法，在类的外部可以直接调用属性和方法来作操作数据。为了保证类内部的某些属性不被外界访问，可以在属性或方法名前添加：
- 单下划线：表示 protected 成员，只允许类本身和子类访问，不能使用 “from module import *” 导入。保护属性可通过实例名访问。
- 双下划线：表示 private 成员，只允许定义该方法的类本身访问，不能通过类的实例名访问，但可以通过 “实例名.类名 __xxx” 访问。
- 首尾双下划线：特殊方法，一般是系统定义的。
2.4 类的专有方法
| __init__ | 构造函数，在生成对象时调用 |
| __del__ | 析构函数，释放对象时使用 |
| __repr__ | 打印，转换 |
| __setitem__ | 按照索引赋值 |
| __getitem__ | 按照索引获取值 |
| __len__ | 获得长度 |
| __cmp__ | 比较运算 |
| __call__ | 函数调用 |
| __add__ | 加运算 |
| __sub__ | 减运算 |
| __mul__ | 乘运算 |
| __truediv__ | 除运算 |
| __mod__ | 求余运算 |
| __pow__ | 乘方 |
2.5 继承
Python 支持类的继承，而且支持多继承：
语法格式
class 子类(基类1, 基类2 ...):
...
基类名必须与派生类定义在一个作用域内。除了类，还可以用表达式，基类定义在另一个模块中时这一点非常有用：
class 子类名(模块名.基类名):
#类定义
class people:#定义基本属性name = ''age = 0#定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问__weight = 0#定义构造方法def __init__(self,n,a,w):self.name = nself.age = aself.__weight = wdef speak(self):print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name,self.age))#单继承示例
class student(people):grade = ''def __init__(self,n,a,w,g):#调用父类的构函people.__init__(self,n,a,w)self.grade = g#覆写父类的方法def speak(self):print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级"%(self.name,self.age,self.grade))#另一个类，多继承之前的准备
class speaker():topic = ''name = ''def __init__(self,n,t):self.name = nself.topic = tdef speak(self):print("我叫 %s，我是一个演说家，我演讲的主题是 %s"%(self.name,self.topic))#多继承
class sample(speaker,student):a =''def __init__(self,n,a,w,g,t):student.__init__(self,n,a,w,g)speaker.__init__(self,n,t)test = sample("Tim",25,80,4,"Python")
test.speak() #方法名同，默认调用的是在括号中参数位置排前父类的方法3. 特殊属性
python 有一种属性，访问它时将计算它的值，该属性还可以为其他属性添加安全保护机制。
3.1 创建用于计算的属性
通过 @property(装饰器) 将一个方法转为属性，从而实现用于计算的属性。将方法转换为属性后，可以直接通过方法名来访问方法，而不需要添加 ()。
语法格式
@property
def 方法名(self):
方法体
3.2 为属性添加安全保护机制
默认情况，创建的类属性或实例名是可以在类体外进行修改的，如果想要限制其不能在类体外修改，可以将其设为私有的，但是设为私有后，在体外也不能获取它的值。而使用 @property 可以实现只读属性。
语法格式
@property
def 方法名(self):
方法体
4. 方法重写
派生类中定义 __init__() 方法时，不会自动调用基类的 __init__() 方法。因此要在派生类中使用基类 __init__() 方法，必须要进行初始化，需要在派生类中使用 super() 函数调用基类的 __init__() 方法。
class Parent: # 定义父类def myMethod(self):print ('调用父类方法')class Child(Parent): # 定义子类def myMethod(self):print ('调用子类方法')c = Child() # 子类实例
c.myMethod() # 子类调用重写方法
super(Child,c).myMethod() #用子类对象调用父类已被覆盖的方法【运算符重载】
class Vector:def __init__(self, a, b):self.a = aself.b = bdef __str__(self):return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)def __add__(self,other):return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b)v1 = Vector(2,10)
v2 = Vector(5,-2)
print (v1 + v2)