Python学习笔记

面向对象

类和对象

两个重要概念：类(class)和对象(object，也被称为实例，instance)
类是某一批对象的抽象，可以把类理解成某种概念。比如说全人类，这可以说成是一个类，是一个很大的范围，而类似于张三、李四这样的实例，就是具体的对象。
对象才是一个具体存在的东西。

定义类

语法：

class 类名:
    执行语句……
    零个到多个类变量……
    零个到多个方法……

语法说明：
- 类体中的执行语句，会在定义类时自动执行
- 如果类体中没有任何代码，使用pass语句作为占位符。
下面的程序定义了三个类，来说明定义类的方法

class User:
    """
    简单的User类
    """
    print("User类")
    
print(help(User))

# Item类
class Item:
    """
    简单的Item类
    """
    print("Item")
    
    # 在类空间中定义的变量，属于类变量。
    _type = "11"
    _color = "22"
    
    
class Book:
    print("Book")
    booktype = "IT图书"
    
    # 在类中定义方法。
    # 定义方法与定义函数几乎一样
    # 实例方法第一个参数推荐使用self，有更好的可读性
	def desc(self):
	    self.name = "lancibe"
	    self.price = 118
	    print("图书是%s，价格是%d" % (self.name , self.price))

如果想要使用类变量：

print("种类：%s" % Item._type)
print("颜色：%s" % Item._color)

python是动态语言

Python类的类变量可以动态增加或删除：程序在类体为新变量复制就是增加类变量。所以Item.foo = "新增变量"就是增加了新的类变量。
程序也可以在任何地方为已有的类增加变量。
也可通过del语句删除已有类的类变量。del Item._type，删除之后就没有了，无法再进行访问。
Python对象的实例变量也动态增加或删除：程序对新实例变量复制就是增加实例变量。
程序可以在任何地方为已有对象增加实例变量
也可通过del语句删除已有对象的实例变量。

实例方法

函数中定义的方法，默认是实例方法
实例方法第一个参数会被自动绑定到方法的调用者（该类的实例）——因此这些实例方法至少应该定义一个参数，该参数通常会被命名为self。

构造方法

构造方法是一个特殊的实例方法，方法名叫__init__
创建对象是，自动调用构造方法。
如果开发者没有为该类定义任何构造方法，那么python会自动为该类定义一个只包含一个self参数的、默认的构造方法。

class Person:
    # 构造方法
    def __init__(self, name="lancibe", age=18):
        print("构造方法")
        self.name = name
        self.age = age
        

class Teacher:
    # 空类，只用一个pass语句
    pass

创建对象

python中类的作用有两个：创建对象和派生子类。
创建对象就是调用构造器创建对象。
对象的作用：
- 操作对象的实例变量（包括访问实例变量的值、添加实例变量、删除实例变量）
- 操作对象的方法（包括调用方法，添加方法，删除方法）

p = Person()
# 这里是访问实例变量，应该使用.，表示对象.实例变量。
print(p.name, p.age)
p2 = Person("lancibe")
print(p2.name,p2.age)
p2 = Person(age = 18)
print(p2.name,p2.age)
p2 = Person("Lan", 19)
print(p2.name,p2.age)

这样的输出结果是

构造方法
lancibe12 20
构造方法
lancibe 20
构造方法
lancibe12 18
构造方法
Lan 19

这说明了以下几点：
1. 创建对象时，调用了构造器，访问了一遍构造器中的所有内容
2. 定义了方法之后，除了第一个参数一般默认写self之外，其他参数都可以不进行初始化，但是进行初始化表示如果没有对该参数赋值，初始值就是默认的。
3. 可以使用关键字参数的形式传入。
4. 访问实例变量不要忘记.
5. 构造方法是用于初始化对象的实例变量
6. 如果写了t = Teacher(name = "lancibe")，系统就会报错，因为Teacher是一个空类，没有定义构造器，因此它只有一个只带self参数的构造方法。
7. 也就是说，想要传入参数，必须创建自己的构造方法。
8. 调用构造方法是调用类名，不是直接调用__init__方法

对象的作用

操作对象的实例变量，这包括了访问、赋值、添加、删除实例变量
操作对象的方法，这包括了调用、添加、删除方法。

对实例变量的操作

首先定义一个类

class Item:
    def __init__(self, name = "lancibe"):
        self.name = name

访问和赋值：

im1 = Item()
print(im1.name)

# 下面是对实例变量进行重新赋值
im2 = Item()
im2.name = "faker"
print(im2.name)

这样的结果就是lancibe和faker。
新增实例变量
由于python是动态语言，所以新增实例变量就是对不存在的变量赋值：

im3 = Item()
im3.color = "黑色"
print(im3.color)

这样的结果是黑色，这说明新增实例变量成功。
删除实例变量
使用del语句来删除，我们可以通过检查是否还能再次访问来判断是否删除成功。

# 删除实例变量
del im2.name
print(im2.name)

对实例方法的操作

调用方法：

class Item:
    # 实例方法是属于对象的，因此用对象调用
    def test(self):
        print("test")
        

im = Item()
im.test()

输出结果是test
新增方法，这一部分可能比较难以理解，作为难点。

# 新增的方法默认是不会绑定self的，换言之，self参数必须手动传入
def func(self):
    print("新增的方法")

im2 = Item()
im2.foo = func
im2.foo(im2)

这种方式非常奇怪，但其实也没有任何问题，我们先调用了构造器，说明变量im2是一个Item()类的一个对象，再访问新的方法，默认也就创建了一个新的方法，同时这个方法是调用了函数func，最后在进行方法的调用时，要加上参数，参数名就可以直接写变量名本身。
为了便于理解，python可以通过from语句来调用types进行操作。

# 这一行也可以使用import types，不过这样的话，下面的调用应该写成types.MethodType
from types import MethodType
# 将func函数包装成方法，且im自动绑定第一个参数
im.bar = MethodType(func, im)
im.bar()

删除方法

删除方法可以删除我们新增的方法：

del im2.foo

删除后就无法再访问了，如果访问，系统会报错AttributeError: 'Item' object has no attribute 'foo'。
还可以以方法赋值：

import types
# 为该实例变量赋值，但所赋的是方法
# 因此该实例变量就是变成了方法
im2.color = types.MethodType(func, im2)
im2.color()

我们可以知道，python中，一个变量到底是实例变量还是方法是不一定的，是可以来回转换的，取决于实例变量的值

总结

动态增加的方法：Python不会自动将方法调用者绑定到他们的第一个参数
如果动态增加的方法也能自动昂绑定第一个参数，可借助types模块下的MethodType进行包装。