Python支持多种类型的编程范式，例如过程式编程、函数式编程、面向对象编程，而且还可以融合多种类型的范式。

 

现如今面向对象编程的使用非常广泛。面向对象编程的基本元素是对象，其包含的数据成员称为属性，函数（例程、过程）称为方法。

 

对象是类的实例。换句话说，类主要定义对象的结构，然后我们以类为模板创建对象。类不但包含方法定义，而且还包含所有实例共享的数据。

 

本文我们来探讨一下Python中的面向对象编程。我们将演示如何创建类，并使用类来实例化对象。本文的主要内容如下：

 

创建Python类

 

数据属性

 

实例方法

 

属性

 

类和静态方法

 

继承

 

本文无法涵盖这些主题的所有详细信息。Python中的面向对象编程还包含其他很多方面。希望本文能够为你学习Python及实现面向对象提供一个良好的开端。

 

创建Python类

 

我们可以使用关键字class定义Python类，关键字后面紧跟类的名称、分号和类的实现：

 

>>> class MyClass:

 

...     pass

 

...

 

按照惯例，Python类的命名采用首字母大写（即PascalCase）。

 

现在让我们创建这个新类的一个实例，名为MyClass：

 

>>> a = MyClass()

 

>>> a

 

<__main__.MyClass object at 0x7f32ef3deb70>

 

语句a = MyClass()创建了MyClass的一个实例，并将它的引用赋值给变量a。

 

我们可以通过Python内置的函数type()或直接通过属性.class来获取类型（即对象的类）。在拿到类（类型）之后，我们就可以利用属性.__ name__获取类的名字：

 

>>> type(a)

 

<class '__main__.MyClass'>

 

>>> a.__class__

 

<class '__main__.MyClass'>

 

>>> a.__class__.__name__

 

'MyClass'

 

顺便提一句，Python类也是对象。它们是type的实例：

 

>>> type(MyClass)

 

<class 'type'>

 

下面，我们来定义一个方法。

 

Python中每个实例方法的第一个参数必须对应于该实例，即该对象本身。按照惯例，这个参数名为self。后面是其他参数（如果有需要的话）。在调用方法时，我们无需明确提供与参数self相对应的参数。 通常，我们需要定义的一个最重要的方法是.init()。在类的实例创建后就会调用这个方法。该方法负责初始化类成员。我们定义的.init()如下：

 

>>> class MyClass:

 

...     def __init__(self, arg_1, arg_2, arg_3):

 

...         print(f'an instance of {type(self).__name__} created')

 

...         print(f'arg_1: {arg_1}, arg_2: {arg_2}, arg_3: {arg_3}')

 

...

 

下面，我们来创建一个MyClass实例，看看这个初始化方法的具体工作。我们的.init()方法需要三个参数（arg_1、arg_2和arg_3），记住我们不需要传递与self对应的第一个参数。所以，在实例化对象时，我们需要传递三个参数：

 

>>> a = MyClass(2, 4, 8)

 

an instance of MyClass created

 

arg_1: 2, arg_2: 4, arg_3: 8

 

上述声明产生的结果如下：

 

创建一个MyClass类型的对象的实例。

 

自动调用该实例的方法.init()。

 

我们传递给MyClass()方法的参数：（2，4和8）会被传递给.init()。

 

.init()执行我们的请求，并输出结果。它利用type(self).name获取类的名称。

 

现在我们得到了一个类，它有一个方法.init()，以及这个类的一个实例。

 

数据属性

 

下面我们来修改MyClass，增加一些数据属性。 我们利用.init()初始化和定义了实例，我们还可以在这个方法或其他实例方法中，通过给某个数据属性赋值的方式改变属性值：

 

>>> class MyClass:

 

...     def __init__(self, arg_1, arg_2, arg_3):

 

...         self.x = arg_1

 

...         self._y = arg_2

 

...         self.__z = arg_3

 

...

 

现在MyClass有三个数据属性：

 

.x可以获取arg_1的值

 

.._y可以获取arg_2的值

 

..__ z可以获取arg_3的值

 

我们可以利用Python的解包机制，用更紧凑的形式编写这段代码：

 

>>> class MyClass:

 

...     def __init__(self, arg_1, arg_2, arg_3):

 

...         self.x, self._y, self.__z = arg_1, arg_2, arg_3

 

...

 

属性名称中的下划线（_）是为了表明这些属性是“私有”属性：

 

开头没有下划线的属性（比如.x）通常可供对象外部的调用和修改。

 

开头拥有一个下划线的属性（比如._y）通常也可以从对象外部调用和修改。然而，下划线是一种惯用的标志，即该类的创建者强烈建议不要使用该变量。应该仅通过类的功能成员（比如方法和属性）调用和修改该变量。

 

开头拥有双下划线的属性（比如._ z）将在名字修饰过程中被改名（在本例中它将被改名为.MyClass__z）。你也可以通过这个新名称从对象外部调用和修改它们。但是，我强烈反对这种做法。应该尽通过类的功能成员以其原始名称进行调用和修改。

 

Python对象的数据属性通常存储在名为.__ dict的字典中，它也是对象的属性之一。但是，你也可以将数据属性存储在其他地方。我们可以直接访问dict，或利用Python的内置函数vars()获取. dict__：

 

>>> a = MyClass(2, 4, 8)

 

>>> vars(a)

 

{'x': 2, '_y': 4, '_MyClass__z': 8}

 

>>> a.__dict__

 

{'x': 2, '_y': 4, '_MyClass__z': 8}

 

名字修饰过程把键'z'变成了'_MyClassz'。

 

我们可以把.__ dict__当成普通的Python字典使用。

 

获取和修改与数据属性关联的值的常规方法如下：

 

>>> a.x

 

2

 

>>> a._y

 

4

 

>>> a.__z

 

Traceback (most recent call last):

 

  File "<stdin>", line 1, in <module>

 

AttributeError: 'MyClass' object has no attribute '__z'

 

>>> a.x = 16

 

>>> a.x

 

16

 

>>> vars(a)

 

{'x': 16, '_y': 4, '_MyClass__z': 8}

 

请注意，我们无法访问.__ z，因为.__ dict没有键'z'。