【Python從入門到精通】（十三）Python面向物件的開發，沒有物件怎么能行呢？

您好，我是碼農飛哥，感謝您閱讀本文，歡迎一鍵三連哦，
Python是一門面向物件的語言，所以，本文將詳細介紹面向物件的思想介紹類，物件以及方法，
干貨滿滿，建議收藏，需要用到時常看看， 小伙伴們如有問題及需要，歡迎踴躍留言哦~ ~ ~，

前言

說點題外話：這兩天看到鄭州市區洪災的視頻真的很讓人心痛，洪水真的太可怕了，不過，在天災面前我們中華兒女團結一致，眾志成城，社會各界捐款捐物馳援河南，我看了一幕幕感人的景象，感受到了中國人力量， 作為一個普通人的我覺得應該盡一點點綿薄之力，

今天要介紹的主題是Python的類和物件，重點介紹面向物件的思想以及類的屬性和方法，

何為面向物件?

作為一個從Java開發工程師的我對面向物件這個名詞是在熟悉不過了，面向物件的三個特性:封裝，繼承和多型，同樣的Python作為面向物件的語言也是有這三個特性的，本文將詳細介紹其中的兩個特性：封裝和繼承，那么何為面向物件呢？面向物件（Object-oriented Programming，簡稱 OOP）的思想其本質上是一種對事物抽象封裝的思想，
封裝就是將隱藏具體的細節內容，就好像用戶使用電腦，只需要簡單的操作鍵盤和滑鼠就可以實作一些功能，而無需了解計算機內部是如何實作的，
而在Python語言中的面向物件的封裝是將描述特性的資料（屬性）和描述行為（方法）封裝在一起，
比如現在要描述一個人的話，我們首先會從兩方面描述：

1. 從表面特征描述：例如: 膚色，身高，體重，年齡
2. 從所具有的行為描述：例如：會吃飯，會走路，會說話，
   如果通過代碼來實作的話，其表面特征可以用變數來表示，其行為可以用各種方法來表示，

class Person:
    # 膚色
    colour = '黃色'
    # 身高
    height = '180cm'
    # 體重
    weight = '60KG'
    # 年齡
    age = 18
    
    def eat(self):
        print('吃飯')

    def walk(self):
        print('走路')

    def speak(self):
        print('說話')

zhangsan=Person()
lisi=Person()
wanger=Person()

通過構建一個Person類就可以將人的特性和行為都封裝起來，人都是有共性的，也就是說可以通過這個類來創建出各種不同的物件，這里不得不說面向物件里的幾個核心概念，

類

類可以理解成可以理解成是一個模板，根據這個模板可以創建出許許多多的具體物件，可以把類想象成是一個模子亦或者是一張圖紙，

物件

類并不能直接直接被使用， 通過類創建出來的具體的實體（又稱為物件）才能被使用，這就像汽車的圖紙與車本身的關系，大多數情況下，圖紙并不能被普通人所使用，但是通過圖紙創建出的一輛輛汽車能被使用，就像上面通過Person類可以創造出張三，李四，王二麻子，

zhangsan=Person()
lisi=Person()
wanger=Person()

屬性

類中所有的變數都是類的屬性，比如上面的身高height，體重weight等屬性，

方法

類中的所有函式都被稱為方法，不過，和函式有所不同的是類方法至少要包含一個 self 引數（后續會做詳細介紹），就像上面Person類的eat方法，walk方法，另外，就是類中的方法不能單獨使用，必須通過類創建的物件呼叫，

類的定義

類的定義必須要通過class關鍵字修飾，類名的命名規范建議是每個單詞的首字母大寫，其余字母小寫，

class 類名：
      多個（>=0）類屬性
	  多個（>=0）類的方法

就像上面的Person類，其有屬性height，weight等幾個屬性，也有eat，walk等多個方法，

構造方法

不過這里有個隱藏的方法，那就是類構造方法__init__()，該方法是一個特殊的類實體方法，Python是通過該方法來創建類的實體，該方法的方法名是固定的，開頭和結尾各有2個下劃線并且中間不能有空格，
在創建類之后，Python會創建一個默認的構造方法__init__()，如果沒有手動添加__init__()方法的話則使用默認的構造方法創建類的實體（即物件）， __init__()方法的語法結構是：

def __init__(self,...):
     代碼塊

__init__()方法可以有多個引數，但必須包含一個名為self的引數，并且self的引數必須為第一個引數，如果沒有其他引數則是默認構造方法，以上面的Person類為例，可以手動添加一個帶其他引數的__init__()方法，

    def __init__(self, head):
        self.hand = head

如果手動添加了其他的__init__()方法，則會覆寫掉默認的構造方法，創建物件時會使用你手動添加的__init__()方法，

類物件的創建和使用

創建類物件的程序被稱為類的實體化，其語法結構是類名(引數), 當使用的是默認構造方法時或者添加的__init__()方法中僅有一個self引數，則創建類物件時引數可以不寫，
但是如果__init__()方法中除了self引數還有其他引數的話，則引數必傳，不然，就會報類似于下面的錯誤，

Traceback (most recent call last):
  File "/Python_learn/PycharmProjects/python_demo_1/demo/oop/person.py", line 15, in <module>
    person = Person()
TypeError: __init__() missing 1 required positional argument: 'head'

這里就必須要傳入head引數，

person = Person('頭')
person.eat()

self引數的詳解

前面幾個章節我們多次提到了self引數，那么這個引數到底有啥作用呢？我們知道類是一個模板，通過類這個模板可以創建出許許多多的物件，那么該如何區分這些物件呢？就像每個人都有自己的名字一樣，實體化的物件在Python中也有屬于自己的代號（自身的參考），而python正是通過self引數來系結呼叫物件本身，說白了就是通過self引數可以知道當前的方法是被誰呼叫了，專業一點的解釋是，當某個物件呼叫類方法時，該方法會把自身的參考作為第一個引數自動傳給該方法，

class Person:
    def __init__(self):
        print('正在執行構造方法')

    def eat(self):
        print(self, '正在吃飯')

zhangsan = Person()
zhangsan.eat()
lisi = Person()
lisi.eat()

其運行結果是：

正在執行構造方法
<__main__.Person object at 0x1031cd0f0> 正在吃飯
正在執行構造方法
<__main__.Person object at 0x103338da0> 正在吃飯

這里實體化了zhangsan和lisi兩個物件，當他們同時呼叫eat方法時，Python會將其自身的參考系結到self引數上，可以明顯的看出不同的呼叫者其self引數是不同的，這里的self引數就相當于是Java里的this引數，

類的變數

類的變數有三種，分別是類變數，實體變數和區域變數，下面直接舉個例子吧！下面代碼定義了一個Person類，該類定義了了三個變數，兩個方法，

class Person:
    name = '張三'

    def __init__(self):
        self.age = 18

    def get_info(self):
        sex = '男'
        print('區域變數sex=', sex)
        return sex

print('類屬性name=', Person.name)
person = Person()
print('實體屬性age=', person.age)
person.get_info()

運行結果是：

類屬性name= 張三
實體屬性age= 18
區域變數sex= 男

這里name，age以及sex三個變數分別是三種不同的變數，下面就分別介紹一下
其中定義在了類體中，所有函式之外；此范圍定義的變數就稱為類變數，就像上面代碼中的name變數，類變數屬于整個類，可以直接通過類名.變數名來獲取，就像上面的Person.name，在實際開發中類變數用的比較少，

定義在類體中，函式內部并且以self.變數名定義的變數就稱為實體變數，就像上面代碼中的age變數，實體變數只作用于呼叫方法的物件，只能通過物件名訪問，無法通過類名訪問，呼叫方式如上面實體中的person.age，

定義在類體中，函式內部的變數以"變數名=變數值"的方式定義的變數就稱為區域變數，就像上面代碼中的sex變數，區域變數只能在函式內部使用，

實體方法，靜態方案和類方法詳解

前面介紹完了類中各種型別的變數，接下來就是介紹類中的方法了，類中的方法也可以分為3種，分別是：

1. 類實體方法
   類中的方法默認是類實體方法，該型別方法的特點是其最少包含一個self引數用于系結呼叫此方法的實體物件，就像上面的get_info方法，這種型別的方法也是在實際開發中最常用的一種方法，
2. 類方法
   類方法：通過@classmethod注解修飾并且方法引數最少包含一個cls引數的方法叫做類方法，類方法同樣屬于類，可以通過類名直接呼叫，需要特別注意的還cls引數的引數名不能修改，不然呼叫會報錯，
3. 類靜態方法
   靜態方法定義在類這個空間（類命名空間）中，而函式則是定義在程式所在的空間（全域命名空間）中，

class Person:
    # 類實體方法
    def test_selfmethod(self):
        print('這是一個類實體方法')

    # 類方法
    @classmethod
    def test_classmethod(cls):
        print('這是一個類方法')

    # 靜態方法
    @staticmethod
    def test_staticmethod(name):
        print('這是一個靜態方法', name)


person = Person()
print(person.test_selfmethod())
print(Person.test_classmethod())
print(Person.test_staticmethod('碼農飛哥'))

運行結果是：

這是一個類實體方法
None
這是一個類方法
None
這是一個靜態方法 碼農飛哥
None

繼承

說完了封裝，接著說下繼承吧，就像根據兒子能找到爸爸一樣，在Python中object類是作為其他所有類的基類，默認的話創建的類都是繼承object類，也可以顯示的指定繼承的類，

class ParentPerson(object):
    weight = 150
    height = 180

    def eat(self, name):
        print(name + '開始吃飯')

class SonPerson(ParentPerson):
    pass

sonPerson = SonPerson()
sonPerson.eat('兒子')

運行結果是：兒子開始吃飯
如上代碼，ParentPerson類顯示指定了其父類object，SonPerson類顯示指定了其父類ParentPerson，在SonPerson類中沒有定義任何的方法和屬性，但是由于其繼承了ParentPerson類也就用來了使用ParentPerson類中屬性和方法的權利，所以sonPerson物件可以呼叫eat方法，

總結

本文詳細介紹面向物件的思想，以及面向物件的幾個核心概念，分別是類，物件，屬性，方法，總而言之：類是一個模板，用來將事物的特性和行為封裝起來，而物件則是一個個具體的事物，屬性用來表示事物的特性，方法用來表示事物的行為，

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我是碼農飛哥，再次感謝您讀完本文，