關於Python物件導向程式設計的知識點總結

Python從設計之初就已經是一門物件導向的語言，正因為如此，在Python中創建一個類別和物件是很容易的。以下這篇文章將詳細為大家介紹關於Python物件導向程式設計的知識點，需要的朋友可以參考借鑒，下面來一起看看吧。

前言

如果你以前沒有接觸過面向對象的程式語言，那你可能需要先了解一些面向對象語言的一些基本特徵，在頭腦裡頭形成一個基本的面向對象的概念，這樣有助於你更容易的學習Python的物件導向程式設計。

接下來我們就來了解Python物件導向程式設計的知識點吧。

類別與實例

類別是物件的定義，而實例是"真正的實物"，它存放了類別中所定義的物件的具體資訊。

類、屬性和方法命名規範

類名通常由大寫字母打頭。這是標準慣例，可以幫助你識別類，特別是在實例化過程中（有時看起來像函數呼叫）。還有，資料屬性（變數或常數）聽起來應是資料值的名字，方法名稱應指出對應物件或值的行為。

另一種表達方式是：資料值應該使用名詞作為名字，方法使用謂詞（動詞加上物件）。資料項是操作的物件、方法應表示程式設計師想要在物件進行什麼操作。

在定義的類別中，大致遵循這樣的方針，資料值像 “name”， “phone” 和 “email”，行為如 “updatePhone”，“updateEmail”。這就是常說的 「混合記法(mixedCase)」 或 「駱駝記法(camelCase)」。 Python 規格建議使用駱駝記法的底線方式，例如， “update_phone”，“update_email”。類別也要細致命名，像是 “AddrBookEntry”， “RepairShop” 等等就是個很好的名字。

class AddrBookEntry(object):

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

 def update_phone(self, phone):
 self.phone = phone

 def update_email(self. email):
 self.email = email

新式類別與舊式類別

新式類別和經典類別聲明的最大不同在於，所有新式類別必須繼承至少一個父類別。如果沒有可繼承的類，則可繼承 object 類別。 object 是「所有類別之母」 ，它位於所有類別繼承結構的最上層。如果沒有直接或間接的子類化一個對象，那麼就定義了一個經典類別。即如果沒有指定一個父類，或者如果所子類化的基本類沒有父類，這樣就是創建了一個經典類。

在 Python3 中定義的類，預設就是新式類，而在 Python2 中要定義一個新式類別則必須繼承 object 或繼承一個新式類。

self 變數

類別的方法與普通的函數只有一個特別的區別，即它們必須有一個額外的第一個參數名稱，但是在呼叫這個方法的時候你不必為這個參數賦值，Python 會提供這個值。這個特別的變數指物件本身，按照慣例它的名稱是 self。雖然可以給這個參數任何名稱，但強烈建議使用 self 這個名稱，其他名稱都是不贊成使用的。

__init__() 方法

__init__() 類似於類別建構器，但實際上並不是一個建構器。 Python 建立實例後，在實例化過程中，呼叫__init__() 方法，當一個類別被實例化時，就可以定義額外的行為，例如，設定初始值或執行一些初步診斷程式碼，這主要是在實例被創建後，實例化呼叫返回這個實例之前，去執行某些特定的任務或設定。

綁定及非綁定方法

在 Python 中，存取類別的方法可以透過實例也可以透過類別來直接存取。但是 Python 嚴格要求，沒有實例，方法是不能被呼叫的。這個限制即 Python 所描述的綁定概念(binding)，在此，方法必須綁定（到一個實例）才能直接被呼叫。非綁定的方法可能可以被調用，但實例物件一定要明確給出，才能確保調用成功。然而，不管是否綁定，方法都是它所在的類別的固有屬性，即使它們幾乎總是透過實例來呼叫的。在 Python 中的類別方法也是一種物件。可以簡單的理解就是，透過類別直接存取的方法稱為“未綁定的方法”，而透過實例存取的方法稱為“綁定的方法”：

1. 未綁定的類別方法：沒有self

透過類別來引用方法傳回一個未綁定方法物件。要呼叫它，你必須顯示地提供一個實例作為第一個參數。

2. 綁定的實例方法：有 self

透過實例存取方法傳回一個綁定的方法物件。 Python 會自動地給方法綁定一個實例，所以我們呼叫它時不用再傳一個實例參數。

範例：

class Test:
 def func(self, message):
 print message

object1 = Test()
x = object1.func
x("绑定方法对象，实例是隐藏的")

t = Test.func
t(object1, "未绑定方法对象，需要传递一个实例")
# t("未绑定方法对象，需要传递一个实例") # 错误的调用

類別屬性與實例屬性

类属性仅是与类相关的数据值，和实例属性不同，类属性和实例无关。这些值像静态成员那样被引用，即使在多次实例化中调用类，它们的值都保持不变。不管如何，静态成员不会因为实例而改变它们的值，除非实例中显式改变它们的值。 实例属性与类属性的比较，类似于自动变量和静态变量，但这只是笼统的类推。在你对自动变量和静态变量还不是很熟的情况下，不要深究这些。

类和实例都是名字空间。类是类属性的名字空间，实例则是实例属性的。

可采用类来访问类属性，如果实例没有同名的属性的话，也可以用实例来访问。

私有化

Python并不直接支持私有方式，而要靠程序员自己把握在外部进行特性修改的时机。

为了让方法或者特性变为私有（从外部无法访问），只要在它的名字前面加上双下划线即可。由双下划线 __ 开始的属性在运行时被“混淆”，所以直接访问是不允许的。

实际上，在 Python 带有双下划线的属性或方法并非正真意义上的私有，它们仍然可以被访问。在类的内部定义中，所有以双下划线开始的名字都被“翻译”成前面加上单下划线和类名的形式：

>>> class TestObj(object):
... __war = "world"
... 
... def __init__(self):
...  self.__har = "hello"
...  
... def __foo(self):
...  print(self.__har + self.__war)
...  
... 
... 
>>> t = TestObj()
>>> dir(t)
['_TestObj__foo', '_TestObj__har', '_TestObj__war', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getat
tribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__
', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__']
>>> t.__war
Traceback (most recent call last):
 File "<input>", line 1, in <module>
 t.__war
AttributeError: 'TestObj' object has no attribute '__war'
>>> t.__har
Traceback (most recent call last):
 File "<input>", line 1, in <module>
 t.__har
AttributeError: 'TestObj' object has no attribute '__har'
>>> t.foo()
Traceback (most recent call last):
 File "<input>", line 1, in <module>
 t.foo()
AttributeError: 'TestObj' object has no attribute 'foo'
>>> t._TestObj__war
'world'
>>> t._TestObj__har
'hello'
>>> t._TestObj__foo()
helloworld

__slots__ 类属性

正常情况下，当我们定义了一个 class，创建了一个 class 的实例后，我们可以给该实例绑定任何属性和方法，这就是动态语言的灵活性。在 Python 中默认用字典来存储实例的属性。

示例：

>>> class A():
... pass
... 
>>> a = A()
>>> a.name = "huoty"
>>> a.age = 25
>>> print a.name
huoty
>>> print a.age
25
>>> a.__dict__
{'age': 25, 'name': 'huoty'}

字典位于实例的“心脏” 。 __dict__属性跟踪所有实例属性。举例来说，你有一个实例 inst，它有一个属性 foo，那使用 inst.foo 来访问它与使用 inst.__dict__['foo'] 来访问是一致的。

字典会占据大量内存，如果你有一个属性数量很少的类，但有很多实例，那么正好是这种情况。为内存上的考虑，可以使用 __slots__ 属性来替代 __dict__ 。

， __slots__ 是新式类的特性。基本上， __slots__ 是一个类变量，由一序列对象组成，由所有合法标识构成的实例属性的集合来表示。它可以是一个列表，元组或可迭代对象。也可以是标识实例能拥有的唯一的属性的简单字符串。任何试图创建一个其名不在 __slots__ 中的名字的实例属性都将导致 AttributeError 异常：

>>> class SlotedClass(object):
... __slots__ = ("foo", "bar")
... 
... 
>>> c = SlotedClass()
>>> c.foo = 42
>>> c.bar = "hello"
>>> c.goo = "don't think so"
Traceback (most recent call last):
 File "<input>", line 1, in <module>
AttributeError: 'SlotedClass' object has no attribute 'goo'

这种特性的主要目的是节约内存。其副作用是某种类型的"安全",它能防止用户随心所欲的动态增加实例属性。带 __slots__ 属性的类定义不会存在 __dict__ 了（除非你在 __slots__ 中增加 __dict__ 元素）。

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