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python基礎教程(八)

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創建自已的對象(類)是python非常核心的概念,事實上,python被稱為面向對象語言,本章會介紹如何創建對象。以及面向對象的概念:繼承、封裝、多態。

  • 多態: 可對不同類的對象使用同樣的操作。
  • 封裝:對外部世界隱藏對象的工作細節。
  • 繼承:以普通的類為基礎建立專門的類對象。

多態

面向對象程序設計最有趣的特性是多太,它是是讓大多數人犯暈的特性。所以,先來介紹這個。

多態意思是“有多種形式”。多態意味著就算不知道變量所引用的對象類是什麽,還是能對它進行操作,而它也會根據對象(或類)類型的不同而表現出不同的行為。

從最簡單的開始

  任何不知道對象到底是什麽類型,但是又要對對象“做點什麽”的時候,都會用到多態。這不僅限於方法----很多內建運算符和函數都有多態的性質,考慮下面這個例子:

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

這裏的加運算符對於數字(本例中為整數)和字符串(以及其他類型的序列)都能起作用。假設有個叫做add的函數,它可以將兩個對象相加。那麽可以直接將其定義成上面的形式,對於很多類型的參數都可以用,如下:

>>> def add(x,y):
    return x+y

>>> add(1,2)
3
>>> add(‘hello.‘,‘world‘)
‘hello.world‘

看起來有點傻,但是關鍵在於參數可以是任何支持加法的對象。

如果需要編寫打印對象長度消息的函數,則只需對象具有長度(len函數可用)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函數用於計算長度,repr用於放置函數的內容;repr函數是多態特性的代表之一---可以對任何東西使用。

很多函數和運算符都是多態的,你寫的絕大多數程序可能都是,即便你並非有意這樣。

封裝

封裝是對全局作用域中其它區域隱藏多余信息的原則。

封裝聽起來有些像多態,因為他們都是 抽象的原則---他們都會幫助處理程序組件而不用過多關心多余細節,就像函數做的一樣。

但是封裝並不等同於多態。多態的可以讓用戶對於不知道是什麽類(或對象類型)的對象進行方法調用,而封裝是可以不用關心對象是如何構建的而直接進行使用。

創建一個有對象(通過像調用函數一樣調用類)後,將變量c綁定到該對象上。可以使用setName 和 getName 方法(假設已經有)

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

繼承

我們不想把同一段代碼寫好幾,之前使用的函數避免了這種情況。但現在又有個更微妙的問題。如果已經有了一個類,又想建立一個非常類似的類,只是添加幾個方法。

比如有動物類,我們又想在動物類的基礎上建立鳥類、魚類,哺乳動物類。

上面這些特性會根據後面的學習來深入的理解。

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創建自己的類

終於可以創建自己的類了,先來看一個簡單的類:

_metaclass_ = type #確定新式類

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

註意:新式類的語法中,需要在模塊或者腳本開始的地方放置賦值語句_metaclass_ = type 。

創建了一個Person的類,這個類包含了三個方法定義,只是那個self看起有點奇怪,它是對於對象自身的引用。

讓我們創建實例看看:

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

應該能說明self的用處了,在調用huhu的setName 和 greet 函數時,huhu自動將自己作為第一個參數傳入函數中----因此形象地命名為self。每個人可能都會有自己的叫法,但是因為它總是對象自身,所以習慣上總是叫做self 。

和之前一樣,特性也可以在外部訪問:

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

特性、函數和方法

self 參數事實上正是方法和函數的區別。方法將它們的第一個參數綁定到所屬的實例上,因此這個參數可以不必提供。所以可以將特性綁定到一個普通函數上,這樣就不會有特殊的self參數了:

>>> 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參數並不取決於調用方法的方式,目前使用的是實例調用方法,可以隨意使用引用同一個方法的其他變量:

>>> class Bird:
    song =  ‘Squaawk!‘
    def sing(self):
        print self.song

        
>>> bird = Bird()
>>> bird.sing()
Squaawk!
>>> birdsong = bird.sing
>>> birdsong()
Squaawk!

指定超類

子類可以擴展超類的定義。將其他類名寫在class語句後的圓括號內可以指定超類:

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的子類
    def init(self):        #重寫Filter類中的init方法
        self.blocked = [‘SPAM‘]

Filter 是個用於過濾序列的通用類,事實上它不能過濾任何東西:

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

Filter 類的用戶在於它可以用作其他類的基類(超類,“java中叫父類”),比如SPAMFilter類,可以將序列中的“SPAM”過濾出來。

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

調查繼承

如果想要查看一個類是否是另一個的子類。可以使用內建的issubclass函數:

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

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