新2019计划：python学习-类【6】

2019-02-21 本文已影响0人克里斯托弗的梦想

本篇章，主要介绍类，如何编写类，如何使用属性在类中存储信息，如何编写类的方法，如何修改实例的属性（直接修改和通过方法修改），子类如何继承父类，如何调用类等，以及类在模块中如何调用。

类

面向对象编程是最有效的软件编写方法之一。在面向对象编程中，编写表示现实世界中的事物和情景的类，并基于这些类来创建对象。根据类来创建对象被称为实例化。

创建和使用类
下面来编写一个表示小狗的简单类Dog，它表示的不是特定的小狗，而是任何小狗。对于大多数宠物狗，我们都知道些什么呢?它们都有名字和年龄;我们还知道，大多数小狗还会蹲下和打滚。由于大多数小狗都具备上述两项信息(名字和年龄)和两种行为(蹲下和打滚)，我们的Dog类将包含它们。编写这个类后，我们将使用它来创建表示特定小狗的实例。

创建Dog类
dog.py

class Dog():
    def __init__(self, name, age):
        """初始化属性name和age"""
        self.name = name
        self.age = age
    def sit(self):
        """模拟小狗被命令时蹲下"""
        print(self.name.title() + " is now sitting.")
    def roll_over(self):
        """ 模拟小狗被命令时打滚"""
        print(self.name.title() + " rolled over!")
    def add_age(self, number):
        self.age += number

方法init():
方法init()是一个特殊的方法，每当你根据Dog类创建新实例时，Python都会自动运行它。
以self为前缀的变量都可供类中的所有方法使用，我们还可以通过类的任何实例来访问这些变量。self.name = name获取存储在形参name中的值，并将其存储到变量name中，然后该变量被关联到当前创建的实例。self.age = age的作用与此类似。像这样可通过实例访问的变量称为属性。

创建实例

my_dog = Dog('willie', 6)
print("My dog's name is " + my_dog.name.title() + ".")
print("My dog is " + str(my_dog.age) + " years old.")
# 调用属性
my_dog.name
# 调用方法
my_dog.sit()
# 修改属性的值
# 1、直接修改
my_dog.name = 'volid'
# 2、方法修改属性的值
my_dog.add_age(2)

继承
一个类继承另一个类时，它将自动获得另一个类的所有属性和方法;原有的类称为父类，而新类称为子类。子类继承了其父类的所有属性和方法，同时还可以定义自己的属性和方法。

下面来模拟电动汽车。电动汽车是一种特殊的汽车，因此我们可以在前面创建的Car 类的基础上创建新类ElectricCar，这样我们就只需为电动汽车特有的属性和行为编写代码。

class Car():
    """一次模拟汽车的简单尝试"""
    def __init__(self, make, model, year):
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        self.odometer_reading = 0
    def get_descriptive_name(self):
        long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model 
        return  long_name.title()
    def read_odometer(self):
        print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")

    def update_odometer(self, mileage):
        if mileage >= self.odometer_reading:
            self.odometer_reading = mileage 
        else:
            print("You can't roll back an odometer!")
    def increment_odometer(self, miles): 
         self.odometer_reading += miles

class ElectricCar(Car):
    def __init__(self, make, model, year):
        """初始化父类的属性"""
            super().__init__(make, model, year)

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())

super()是一个特殊函数，帮助Python将父类和子类关联起来。这行代码让Python调用 ElectricCar的父类的方法init()，让ElectricCar实例包含父类的所有属性。父类也称为超类(superclass)，名称super因此而得名

给子类定义属性和方法

class ElectricCar(Car):
    def __init__(self, make, model, year):
        """初始化父类的属性"""
            super().__init__(make, model, year)
            self.battery_size = 70

    def describe_barrery(self):
        """打印一条描述电瓶容量的消息"""
        print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-kWh battery.")

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016) print(my_tesla.get_descriptive_name()) 
my_tesla.describe_battery()

添加了新属性self.battery_size，并设置其初始值。还添加了一个名为describe_battery()的方法，它打印有关电瓶的信息。我们调用这个方法时，将看到一条电动汽车特有的描述。

重写父类方法
对于父类的方法，只要它不符合子类模拟的实物的行为，都可对其进行重写。为此，可在子类中定义一个这样的方法，即它与要重写的父类方法同名。这样，Python将不会考虑这个父类方法，而只关注你在子类中定义的相应方法。
假设Car类有一个名为fill_gas_tank()的方法，它对全电动汽车来说毫无意义，因此你可能想重写它。下面演示了一种重写方式:

def ElectricCar(Car):
    --snip--
    def fill_gas_tank():
        """电动汽车没有油箱"""
        print("This car doesn't need a gas tank!")

如果有人对电动汽车调用方法fill_gas_tank()，Python将忽略Car类中的方法 fill_gas_tank()，转而运行上述代码。使用继承时，可让子类保留从父类那里继承而来的精华，并剔除不需要的糟粕。

将实例用作属性
使用代码模拟实物时，你可能会发现自己给类添加的细节越来越多:属性和方法清单以及文件都越来越长。在这种情况下，可能需要将类的一部分作为一个独立的类提取出来。你可以将大型类拆分成多个协同工作的小类。
不断给ElectricCar类添加细节时，我们可能会发现其中包含很多专门针对汽车电瓶的属性和方法。在这种情况下，我们可将这些属性和方法提取出来，放到另一个名为Battery的类中，并将一个Battery实例用作ElectricCar类的一个属性。

class Car():
    -- snip --

class Battery():
    """一次模拟电动汽车电瓶的简单尝试"""
    def __init__(self, battery_size=70):
        """初始化电瓶的属性"""
        self.battery_size = battery_size
    def describe_battery(self):
        """打印一条描述电瓶容量的消息"""
        print("This car has a " + str(self.battery_size) + "-kWh battery.")

class ElctricCar(Car):
    """电动汽车的独特之处"""
    def __init__(self, make, model, year):
        """初始化父类的属性，再初始化电动汽车特有的属性"""
        super().__init__(make, model, year)
        self.battery = Battery()

my_tesla = ElectricCar('tesla', 'model s', 2016)
print(my_tesla.get_descriptive_name())
my_tesla.battery.describe_battery()

导入类
car.py

class Car():
    """一次模拟汽车的简单尝试"""
    def __init__(self, make, model, year): 
        """初始化描述汽车的属性""" 
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year self.odometer_reading = 0
    def get_descriptive_name(self):
        """返回整洁的描述性名称"""
        long_name = str(self.year) + ' ' + self.make + ' ' + self.model 
        return long_name.title()
    def read_odometer(self):
        """打印一条消息，指出汽车的里程"""
        print("This car has " + str(self.odometer_reading) + " miles on it.")
    def update_odometer(self, mileage): 
        """
        将里程表读数设置为指定的值 拒绝将里程表往回拨
        """
        if mileage >= self.odometer_reading:
            self.odometer_reading = mileage else:
            print("You can't roll back an odometer!")
    def increment_odometer(self, miles): 
        """将里程表读数增加指定的量""" 
        self.odometer_reading += miles

my_car.py

from car import car
my_new_car = Car('audi', 'a4', 2016)
print(my_new_car.get_descriptive_name())
my_new_car.odometer_reading = 23

同样，一个模块也可以写入多个类，如果从一个模块中导入多个类，例如：
from car import Car, ElectricCar ，导入整个模块，例如：import car。导入模块中所有类：from module_name import *。还可以在一个模块中导入另一个模块，也就是说一个模块A导入了另一个模块B,然后模块C导入模块A,那么B模块也其实导入了。

类编码风格
你必须熟悉有些与类相关的编码风格问题，在你编写的程序较复杂时尤其如此。类名应采用驼峰命名法，即将类名中的每个单词的首字母都大写，而不使用下划线。实例名和模块名都采用小写格式，并在单词之间加上下划线。对于每个类，都应紧跟在类定义后面包含一个文档字符串。这种文档字符串简要地描述类的功能，并遵循编写函数的文档字符串时采用的格式约定。每个模块也都应包含一个文档字符串，对其中的类可用于做什么进行描述。可使用空行来组织代码，但不要滥用。在类中，可使用一个空行来分隔方法;而在模块中，可使用两个空行来分隔类。需要同时导入标准库中的模块和你编写的模块时，先编写导入标准库模块的import语句，再添加一个空行，然后编写导入你自己编写的模块的import语句。在包含多条import语句的程序中，这种做法让人更容易明白程序使用的各个模块都来自何方。

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