Python 学习笔记 15｜面向对象 · 概述

1. 概述

1.1. 对象

『对象』是一个拥有『属性』和『行为』的个体，它是构成现实世界和程序世界的基本单位。编程领域有这么一句话，叫“万物皆对象！”之所以这么说，是因为任何一个具体存在的人或物，都可以看成是一个对象，例如：一个人、 一辆车、一部手机，都是对象，他们的『属性』和『行为』分别是：

• 人的属性有：姓名、性别、年龄…… ，人的行为有：吃饭、睡觉、跑步……
• 车的属性有：品牌、颜色、价格…… ，车的行为有：启动、加速、刹车……
• 手机的属性有： 品牌、颜色、电量…… ，手机的行为有： 打电话、播放音乐、拍照……

1.2. 面向对象

『面向对象』是一种以对象为中心，去思考和组织代码的方式，它更关注：“谁来做这件事”。

以“做饭”这件事为例：

• 传统思想：关注“做饭的步骤”，会依次进行：洗菜 → 切菜 → 炒菜 → 装盘。
• 面向对象思想：关注“谁来做这件事”，会找『切菜员』来洗菜和切菜，找『厨师』来炒菜和装盘。

在上述描述中：『切菜员』和『厨师』就是对象，至于这些对象是我们自己编写的，还是来自外部模块，这并不重要。

面向对象思想的好处是：可扩展性强，『切菜员』能给我做菜，也能给别人做菜；能做简单的菜，也能做复杂的菜。在程序中也是这个道理：我们定义的“对象”，可以被复用，多个对象之间还可以协作，一起组成更大的系统。

1.3. 类

『类（class）』是用来描述一类事物的”模板”，它规定了一类事物所具有的『属性』和『行为』。

人类

汽车类

1.4. 实例 VS 实例化

1️⃣实例：根据『类』创建出来的一个具体的『对象』又称『实例』，也可称为『实例对象』。

对象、实例、实例对象，这三个词在日常使用中是同一个意思。

2️⃣实例化：所谓『实例化』就是根据类“制造出”一个对象的过程。

类是抽象的“模板”，『实例 / 实例对象 / 对象』是具体的个体。

类进行实例化，得到实例对象

类进行实例化，得到实例对象

2. 基本使用

2.1. 类的定义

1️⃣语法格式：

# 定义一个类（类名通常用大驼峰写法）
class 类名:
    # 当一个函数被定义在类中时，它就被称为“方法”。
    # __init__方法又叫：初始化方法，它主要用来给当前实例对象添加属性。
    # __init__方法收到的参数是：当前正在创建的实例对象、其他自定义参数。
    # 当我们后期编写代码，对类进行实例化的时候，Python就会自动调用__init__方法，去完成对实例的初始化。
    def __init__(self, 参数1, 参数2, 参数3):
        # 通过self给当前实例添加属性，语法格式为：self.属性名 = 属性值
        self.属性名 = 参数1
        self.属性名 = 参数2
        self.属性名 = 参数3

2️⃣相关说明：

• 类名通常采用大驼峰命名法（如:Person、UserInfo）。
• 类中所定义的函数，通常又称为方法。
• __init__方法叫初始化方法，当我们对类进行实例化时，Python会自动调用__init__方法。
• __init__方法的名字不能更改，否则 Python 无法自动调用。
• __init__收到的第一个参数是当前正在创建的实例对象，形参通常用self。
• __init__方法收到的除self以外的参数，通常用来设置实例的属性值，通过“点”语法实现：self.属性名 = 属性值

3️⃣代码示例：

# 定义一个Person类（类名通常使用：大驼峰写法）
class Person:
    # 说明：当一个函数被定义在了类中时，那这个函数就被称为：方法。
    # __init__方法：初始化方法，主要作用：给当前正在创建的实例对象添加属性
    # __init__方法收到的参数：当前正在创建的实例对象（self）、其它的自定义参数
    # 当我们以后编写代码去创建Person类实例的时候，Python会自动调用__init__方法
    def __init__(self, name, age, gender):
        # 给实例添加属性（语法为：self.属性名 = 值）
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender

2.2. 创建实例

1️⃣语法格式：

实例名 = 类名(参数1, 参数2, ...)

2️⃣代码示例：

class Person:
    def __init__(self, name, age, gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender

# 创建Person的实例对象
p1 = Person('张三', 18, '男')
p2 = Person('李四', 22, '女')

3️⃣通过实例的“点”语法，可以『访问』或『修改』实例的属性。

# 如果直接打印一个实例的话，我们是看不到实例身上的属性的
print(p1)
print(p2)

# 通过点语法可以访问或修改实例身上的属性
print(p1.name)
print(p1.age)
print(p1.gender)
print('-' * 20)
print(p2.name)
print(p2.age)
print(p2.gender)
p1.name = '阿三'
print(p1.name)

4️⃣通过实例.__dict__ 的方式，可以查看实例身上的所有属性。

# 通过 实例.__dict__ 可以查看实例身上的所有属性
print(p1.__dict__)
print(p2.__dict__)

5️⃣在实例创建完毕后，也可以通过实例.属性名 = 值的形式，给实例追加属性。

# 实例创建完毕后，依然可以通过 实例.属性名 = 值 去给实例追加属性
p1.address = '北京昌平宏福科技园'
print(p1.__dict__)

6️⃣通过type() 函数，可以查看某个实例对象，是由哪个类创建出来的。

# 通过type函数，可以查看某个实例对象，是由哪个类创建出来的
print(type(p1))
print(type(p2))

2.3. 自定义方法（行为）

我们之前提到过：类是用来规定一类事物所具有的『属性』和『行为』，在上一小节中，我们已经通过 self.属性名 = 值的形式，为实例对象添加了『属性』；接下来，要想让对象具备相应的『行为』，就需要通过『自定义方法』来实现。

『自定义方法』的第一个参数也是self，是调用该方法的实例对象。

# 定义一个Person类
class Person:
    # 初始化方法（给实例添加属性）
    def __init__(self, name, age, gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender

    # 自定义方法（给实例添加行为）
    # speak方法收到的参数是：调用speak方法的实例对象（self）、其它参数
    # speak方法只有一份，保存在Person类身上的，所有Person类的实例对象，都可以调用到speak方法
    def speak(self, msg):
        print(f'我叫{self.name}， 年龄是{self.age}， 性别是{self.gender}，我想说：{msg}')

# 验证一下：speak方法是存在Person类身上的
# print(Person.__dict__)

# 创建Person类的实例对象
p1 = Person('张三', 18, '男')
p2 = Person('李四', 22, '女')

# 验证一下：Person的实例对象身上是没有speak方法的
# print(p1.__dict__)
# print(p2.__dict__)

# 所有Person类的实例对象，都可以调用到speak方法
# 当执行p1.speak()的时候，查找speak方法的过程：1.实例对象自身(p1)  =>  2.实例的“缔造者”的身上(Person)
# p1.speak('好好学习')
# p2.speak('天天向上')

# 验证一下上述的查找过程
def speak():
    print('巴拉巴拉巴拉巴拉巴拉')
p1.speak = speak
print(Person.__dict__)
print(p1.__dict__)
print(p2.__dict__)
p1.speak()