Python中类的定义与使用

一、类的简述

类时面向对象编程的核心内容。通常把具有相同特征（数据元素）与行为（功能）的事物描述定义为一个类，类是一个抽象的概念，把类实例化既可以得到一个对象。

因此，对象的抽象是类，类的具体化就是对象，也可以说类的实例是对象，类实际上就是一种数据类型。

类具有属性，它是对象的状态的抽象，用数据结构来描述类的属性。类具有操作，它是对象的行为的抽象，用操作名和实现该操作的方法来描述。

对象具有状态，一个对象用数据值来描述它的状态。对象还有操作，用于改变对象的状态，对象及其操作就是对象的行为。

比如：把人类即为一个抽象的类，“老王”则为一个的人即对象。每个对象都有一些相同的特征，但具体的数值却不一定相同。如：每个人都有“姓名”，“国籍”，“年龄”等特征。还具有一些相同的行为，如：“吃饭”，“睡觉”，“工作”等

可以简洁的描述为：Person ({"name", "country", "age"}, {"eat", "sleep", "work"})。

在这里可以看到，类有两种属性：数据属性，行为属性。在类中行为属性一般称为“方法”。

二、数据属性

属性有两种，类属性，实例属性（对象的属性），通常把所有对象共同拥有的属性定义为类属性，如：每个人都只有两只眼等，实例属性则时根据不同的对象赋值不一样的值，如：姓名等

下面来看一个简单的代码实现：

class Person(object):

    eyes = 2

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

    def eat(self, food):
        print("%s 吃：%s" % (self.name, food))

    def eye(self):
        print("%s" % (self.eyes))

p1 = Person("张三", 18)
p2 = Person("李四", 19)

print("类的属性：", Person.__dict__)
print("对象p1的属性：", p1.__dict__)
print("对象p2的属性：", p2.__dict__)

p1.eat("番茄炒鸡蛋")
p1.eye()

#输出结果
类的属性： {'__module__': '__main__', 'eyes': 2, '__init__': <function Person.__init__ at 0x000002059BABB6A8>, 'eat': <function Person.eat at 0x000002059BABB730>, 'eye': <function Person.eye at 0x000002059BABBAE8>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Person' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Person' objects>, '__doc__': None}
对象p1的属性： {'name': '张三', 'age': 18}
对象p2的属性： {'name': '李四', 'age': 19}
张三 吃：番茄炒鸡蛋
2

先输出，类, p1, p2 的属性，得出结论（1）实例化的对象只具备自己的数据属性（2）类的属性包含：类的数据属性、函数属性。

这里要注意几点：

1）方法的第一个参数不用传值，但必须在定义，因为Python解释器，做了这样的一件事，自动把调用的对象当作第一个参数传值给方法，通常定义为self

2）对象访问属性的过程，查找属性__dict__字典，找到就访问这个属性，当对象的属性字典不存在该属性时，则会去类属性里边找，类里边也不存在时则会报错

3）类属性所有通过该类创建的对象都可以访问

1、类属性的增删该查

class Person(object):
    # 类属性添加的第一种方式
    eyes = 2

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def say(self, w):
        print("%s说了%s" % (self.name, w))

print("1--类的属性：", Person.__dict__)

# 类属性添加的第二种方式
Person.arm = 2
print("2--添加类的属性：", Person.__dict__)

# 类属性修改
Person.arm = 1
print("3--修改类的属性：", Person.__dict__)

# 类属性删除
del Person.eyes
print("4--删除类的属性：", Person.__dict__

#输出结果
1--类的属性： {'__module__': '__main__', 'eyes': 2, '__init__': <function Person.__init__ at 0x000001A8F769B6A8>, 'say': <function Person.say at 0x000001A8F769B730>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Person' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Person' objects>, '__doc__': None}
2--添加类的属性： {'__module__': '__main__', 'eyes': 2, '__init__': <function Person.__init__ at 0x000001A8F769B6A8>, 'say': <function Person.say at 0x000001A8F769B730>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Person' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Person' objects>, '__doc__': None, 'arm': 2}
3--修改类的属性： {'__module__': '__main__', 'eyes': 2, '__init__': <function Person.__init__ at 0x000001A8F769B6A8>, 'say': <function Person.say at 0x000001A8F769B730>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Person' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Person' objects>, '__doc__': None, 'arm': 1}
4--删除类的属性： {'__module__': '__main__', '__init__': <function Person.__init__ at 0x000001A8F769B6A8>, 'say': <function Person.say at 0x000001A8F769B730>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Person' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Person' objects>, '__doc__': None, 'arm': 1}

看代码应该就差不多明白类属性的操作了。

注：类属性一般一经定义，不会在执行的过程中增加、删除类的属性

定义类属性一般只用第一种方法，其它的骚操作了解就好，忘了它吧

2、实例属性的增删改查

class Person(object):

    def __init__(self, name):
        # 实例属性添加第一种方式
        self.name = name

    def say(self, w):
        print("%s说了%s" % (self.name, w))

p1 = Person("张三")
p2 = Person("李四")
print("1--p1的属性：", p1.__dict__)
print("1--p2的属性：", p2.__dict__)

# 实例属性添加第二种方式
p1.age = 20
print("2--p1的属性：", p1.__dict__)
print("2--p2的属性：", p2.__dict__)

# 删除实例属性
del p1.name
print("3--p1的属性：", p1.__dict__)
print("3--p2的属性：", p2.__dict__)

# 修改实例属性
p1.age = 10
print("4--p1的属性：", p1.__dict__)
print("4--p2的属性：", p2.__dict__)

# 输出结果
1--p1的属性： {'name': '张三'}
1--p2的属性： {'name': '李四'}
2--p1的属性： {'name': '张三', 'age': 20}
2--p2的属性： {'name': '李四'}
3--p1的属性： {'age': 20}
3--p2的属性： {'name': '李四'}
4--p1的属性： {'age': 10}
4--p2的属性： {'name': '李四'}

实例属性跟类属性的操作差不多。从上也可以得出结论，对对象 p1 的操作并不影响 p2 的属性。

注：实例属性一般放在init方法里边初始化，不会在执行的过程中增加、删除对象的属性

三、方法

1、普通的方法

上边没有@符号修饰，供外部实例调用，普通的方法也叫实例方法，但虽然叫实例方法但却与类相关，存储在类的属性中

2、类方法

上边有@classmethod修饰，定义时第一个参数必须为"cls"，并通过cls来调用类属性，无法访问实例属性

3、静态方法（）

上边有@staticmethod，与类相关但不需要访问属性，无法调用其它方法与属性

class Person(object):
    eyes = 2

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def say(self, w):  # 普通方法
        print("%s say %s" % (self.name, w))

    @classmethod
    def cls_md(cls):  # 类方法
        print("这是类方法", cls.eyes)

    @staticmethod
    def stat():  # 静态方法
        print("这是静态方法")

p1 = Person("zhangs")
print(Person.__dict__)
p1.say("hello")
p1.cls_md()
p1.stat()

# 输出结果
{'__module__': '__main__', 'eyes': 2, '__init__': <function Person.__init__ at 0x000001DF5205B6A8>, 'say': <function Person.say at 0x000001DF5205B730>, 'cls_md': <classmethod object at 0x000001DF5205ABE0>, 'stat': <staticmethod object at 0x000001DF5205AEB8>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Person' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Person' objects>, '__doc__': None}
zhangs say hello
这是类方法 2
这是静态方法

4、方法的增（了解即可）

class Person(object):
    eyes = 2

    def __init__(self, name):
        self.name = name

def say2(self):  # 普通方法
    print("%s 增加普通方法" % (self.name))

@classmethod
def ha2(cls):  # 类方法
    print("增加类方法", cls.eyes)

@staticmethod
def stat2():  # 静态方法
    print("增加静态方法")

print("增加前：", Person.__dict__)
Person.say2 = say2
Person.ha2 = ha2
Person.stat2 = stat2
print("增加后：", Person.__dict__)
p1 = Person("zhangs")
p1.say2()
p1.ha2()
p1.stat2()

# 输出结果
增加前： {'__module__': '__main__', 'eyes': 2, '__init__': <function Person.__init__ at 0x000001468207B6A8>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Person' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Person' objects>, '__doc__': None}
增加后： {'__module__': '__main__', 'eyes': 2, '__init__': <function Person.__init__ at 0x000001468207B6A8>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Person' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Person' objects>, '__doc__': None, 'say2': <function say2 at 0x0000014681ECC1E0>, 'ha2': <classmethod object at 0x000001468207A390>, 'stat2': <staticmethod object at 0x000001468207AB70>}
zhangs 增加普通方法
增加类方法 2
增加静态方法

四、私有化

1、xx：公有变量

2、_xx：单前置下划线，私有化属性或方法，类对象和子类可以访问，from module import * 禁止导入，但from module import _xx  或 Import module还可以导入

3、__xx：双前置下划线，私有属性或方法，外部无法访问到(因为名字重整了，__xx变为_classname__xx)，兼具_xx的特性

4、__xx__：前后双下划线，用户名空间的魔法对象或属性，例如：__init__，一般不��自己定义这样的变量名

5、xx_：单后置下划线，与python关键字重名+_区分，不要定义这样的变量名