Python 類和物件初步入門

Python 語言在設計之初，就定位為一門面向物件的編程語言，“Python 中一切皆物件”就是對 Python 這門編程語言的完美詮釋，

類和物件是 Python 的重要特征，相比其它面向物件語言，Python 很容易就可以創建出一個類和物件，同時，Python 也支持面向物件的三大特征：封裝、繼承和多型，

在 Python 中 物件幾乎是無所不在的，我們之前學習的變數、資料、函式都是物件，

類僅僅充當圖紙的作用，本身并不能直接拿來用，而只有根據圖紙造出的實際物品（物件）才能直接使用，

因此，Python 程式中類的使用順序是這樣的：

1. 創建（定義）類，也就是制作圖紙的程序；
2. 創建類的實體物件（根據圖紙造出實際的物品），通過實體物件實作特定的功能，

1、定義只包含方法的類

在 Python 中要定義一個只包含方法的類，

語法格式如下：

class 類名:

    def 方法1(self, 引數串列):
        pass
    
    def 方法2(self, 引數串列):
        pass

方法的定義格式和之前學習過的函式幾乎一樣，

區別在于第一個引數必須是 self，self代表類的實體，而非類，

注意：類名的命名規則要符合大駝峰命名法，每個單詞的首字母大寫，其它字母小寫，

2、創建物件

當一個類定義完成之后，要使用這個類來創建物件，

語法格式如下：

物件變數 = 類名()

實體化類在其他編程語言中一般用關鍵字 new，但是在 Python 中并沒有這個關鍵字，類的實體化類似函式呼叫方式，

通常我們會把創建出來的物件叫做類的實體，創建物件的動作叫做實體化，物件的屬性叫做實體屬性，物件呼叫的方法叫做實體方法，

第一個面向物件程式

需求
定義一個貓類 Cat
定義兩個方法 eat 和 drink

class Cat:
    """這是一個貓類"""

    def eat(self):
        print("小貓愛吃魚")

    def drink(self):
        print("小貓在喝水")

tom = Cat()
tom.drink()
tom.eat()

在面向物件開發中，參考的概念是同樣適用的！

在 Python 中使用類創建物件之后，tom 變數中仍然記錄的是物件在記憶體中的地址，也就是 tom 變數參考了新建的貓物件，

使用 print 輸出物件變數，默認情況下，是能夠輸出這個變數參考的物件是由哪一個類創建的物件，以及在記憶體中的地址（十六進制表示），

......
......
print(tom)
# <__main__.Cat object at 0x01A0CC30>

案例進階：根據一個類創建多個物件

class Cat:
    """這是一個貓類"""

    def eat(self):
        print("小貓愛吃魚")

    def drink(self):
        print("小貓在喝水")


# 創建貓物件
tom = Cat()

print(tom)
# <__main__.Cat object at 0x01D9CC30>

# 再創建一個貓物件
lazy_cat = Cat()
print(lazy_cat)
# <__main__.Cat object at 0x01DAF4F0>

那么問題來了：tom 和 lazy_cat 是同一個物件嗎？

通過列印記憶體地址，就可以判斷，這2個不是同一個物件，

3、方法中的 self 引數

給物件增加屬性

在 Python 中，要給物件設定屬性，非常的容易，但是不推薦使用，

因為：物件屬性的封裝應該封裝在類的內部，只需要在類的外部的代碼中直接通過設定一個屬性即可，

tom.name = "Tom"
...

lazy_cat.name = "大懶貓"

注意：這種方式雖然簡單，但是不推薦使用！

使用 self 在方法內部輸出每一只貓的名字，

由哪一個物件呼叫的方法，方法內的 self 就是哪一個物件的參考，

在類封裝的方法內部，self 就表示當前呼叫方法的物件自己，呼叫方法時，程式員不需要傳遞 self 引數，

在方法內部可以通過 self 訪問物件的屬性，也可以通過 self 呼叫其他的物件方法，

改造代碼如下：

class Cat:

    def eat(self):
        print("%s 愛吃魚" % self.name)

tom = Cat()
tom.name = "Tom"
tom.eat()
# Tom 愛吃魚
lazy_cat = Cat()
lazy_cat.name = "大懶貓"
lazy_cat.eat()
# 大懶貓 愛吃魚

看似好像沒什么問題，但是如果代碼改成先呼叫方法，再設定屬性，

tom = Cat()
tom.drink()
tom.eat()
tom.name = "Tom"
print(tom)

程式執行就會報錯：

# AttributeError: 'Cat' object has no attribute 'name'
# 屬性錯誤：'Cat' 物件沒有 'name' 屬性

所以，在日常開發中，不推薦在類的外部給物件增加屬性，如果在運行時，沒有找到屬性，程式會報錯，物件應該包含有哪些屬性，應該封裝在類的內部，

4、初始化方法

當使用 類名() 創建物件時，會自動執行以下操作：

1. 為物件在記憶體中分配空間 —— 創建物件
2. 為物件的屬性設定初始值 —— 初始化方法(init)

這個 初始化方法就是 __init__ 方法，__init__ 是物件的內置方法，

__init__ 方法是專門用來定義一個類具有哪些屬性的方法！

那么我們現在就在 Cat 中增加 __init__ 方法，驗證該方法在創建物件時是否會被自動呼叫，

class Cat:
    """這是一個貓類"""

    def __init__(self):
        print("初始化方法")

cat = Cat()
# 初始化方法

在初始化方法內部定義屬性

在 __init__ 方法內部使用 self.屬性名 = 屬性的初始值 就可以定義屬性，

定義屬性之后，再使用 Cat 類創建的物件，都會擁有該屬性，

class Cat:

    def __init__(self):
        print("這是一個初始化方法")
        # 定義用 Cat 類創建的貓物件都有一個 name 的屬性
        self.name = "Tom"

    def eat(self):
        print("%s 愛吃魚" % self.name)

tom = Cat()  # 這是一個初始化方法
tom.eat()  # Tom 愛吃魚

初始化的同時設定初始值

在開發中，如果希望在創建物件的同時，就設定物件的屬性，可以對 __init__ 方法進行改造，

1. 把希望設定的屬性值，定義成 __init__ 方法的引數，
2. 在方法內部使用 self.屬性 = 形參 接收外部傳遞的引數，
3. 在創建物件時，使用 類名(屬性1, 屬性2...) 呼叫，

class Cat:

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

tom = Cat("Tom")
lazy_cat = Cat("大懶貓")

使用內置函式 dir 傳入物件，可以查看物件內的所有屬性及方法，利用好 dir() 函式，在學習時很多內容就不需要死記硬背了，

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