闲话Python编程-类

Python是提供面向对象编程支持的，虽然我们前面一直用函数来写测试例子，从没有写过自己的类和对象，但是类其实是最重要的，Python各种五花八门的基础库大部分是用类写成的，更多的第三方开源库大部分也是用类写成的，所以我们必须认真学习类的知识，而且不止用一两个章节来讲解。

Python的最底层是用C/C++编写而成，它和C++一样，既支持独立的函数，也支持面向对象的类体系。你可以全部用函数来组织代码，也可以函数和类来混合组织代码，即使你全部用函数来组织代码，你也会使用第三方库来完成自己想要的功能，不可能什么都从头实现，所以你是不能真正避免和类打交道的。

1. 类的基本定义

我们先来看一个最基本的类定义：

python 复制代码

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# 练习类


# 学生
class Student:

    def __init__(self, number, name, age, sex):
        self.number = number # 学生证号
        self.name = name # 姓名
        self.age = age # 年龄
        self.sex = sex # 性别: 1-男, 2-女

    # 打印学生信息
    def show(self):
        print('number=%s, name=%s, age=%d, sex=%d' % (self.number, self.name, self.age, self.sex))

    # 修改姓名
    def update_name(self, name):
        self.name = name


def main():
    jack = Student('1000', 'Jack', 15, 1)
    jack.show()
    jack.update_name('Jackson')
    jack.show()

    alice = Student('1001', 'Alice', 14, 2)
    alice.show()


if __name__ == '__main__':
    main()

关于类定义的几个基本点：

类的关键字是class，后面跟类名，如Student，然后以：结束；
类里面的函数不叫函数叫类方法，其实和函数定义大同小异，也是以def关键字来定义的；
类的构造方法必须用__init__，在这个方法里做类的初始化动作，比如定义类的数据属性，上面Student类有4个数据属性；
类方法的第一个参数一般用self，表示类对象本身，可以通过self来操作类的数据属性和方，如调用self.name；
通过类的实例化来定义一个个具体对象变量，如上面：jack, alice；
对象变量加点号就可以访问对象的方法，如上面：jack.show().

总之，类主要由数据属性和方法而组成，我们用类去表达现实世界各种各样事物，然后用类实例化出一个个具体对象，程序对一个个对象进行方法调用来实现业务流程，这就是所谓的面向对象编程。

2. 类数据属性和对象数据属性

类数据属性是所有类对象共享的，都能够存取操作的，而对象数据属性是每个对象自己独有的。

python 复制代码

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# 练习类


# 学生
class Student:

    total = 0 # 学生总数

    def __init__(self, number, name, age, sex):
        self.number = number # 学生证号
        self.name = name # 姓名
        self.age = age # 年龄
        self.sex = sex # 性别: 1-男, 2-女

    # 打印学生信息
    def show(self):
        print('number=%s, name=%s, age=%d, sex=%d; total=%d' \
              % (self.number, self.name, self.age, self.sex, Student.total))

    # 修改姓名
    def update_name(self, name):
        self.name = name


def main():
    jack = Student('1000', 'Jack', 15, 1)
    Student.total += 1
    jack.show()
    jack.update_name('Jackson')
    jack.show()

    alice = Student('1001', 'Alice', 14, 2)
    Student.total += 1
    alice.show()


if __name__ == '__main__':
    main()

在上面的代码里我们加了一个类数据属性total, 对它的存取操作是要用类来操作的, 如Student.total += 1。

而上面__init__()里定义4个数据属性是对象级别的。

类数据属性直接在类名下定义，不要加self.开头。
类数据属性存取都用类名去操作。
不要用对象去操作类数据属性，特别是赋值，结果会和你预期的不一样，不信你可以试试，想想为什么。
对象数据属性一般在__init__里定义，但是其实你在任何方法里都可以定义。
对象数据属性甚至用对象变量赋值来定义都可以，你以为是赋值，其实是创建了一个对象数据属性。

再看看下面代码效果:

python 复制代码

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# 练习类


# 学生
class Student:

    total = 0 # 学生总数

    def __init__(self, number, name, age, sex):
        self.number = number # 学生证号
        self.name = name # 姓名
        self.age = age # 年龄
        self.sex = sex # 性别: 1-男, 2-女

    # 打印学生信息
    def show(self):
        print('number=%s, name=%s, age=%d, sex=%d; total=%d, total=%d, alias=%s' \
              % (self.number, self.name, self.age, self.sex, Student.total, self.total, self.alias))

    # 修改姓名
    def update_name(self, name):
        self.name = name
        self.alias = name


def main():
    jack = Student('1000', 'Jack', 15, 1)
    Student.total += 1
    jack.update_name('Jackson')
    jack.total = 3
    jack.show()

    alice = Student('1001', 'Alice', 14, 2)
    Student.total += 1
    alice.update_name('Alice Black')
    alice.total = 4
    alice.show()


if __name__ == '__main__':
    main()

3. 类设计问题建议

类使用起来也很简单，写一个能使用的语法通过的类不难，难在设计一个合适的类。

类名要尽量用名词来定义。

类名一定要明晰，要和类实现的功能含义一致，和函数使用一样，不要类名表达的是A功能，实际上类里实现了A功能、B功能、C功能......

对象数据属性都放在__init__里定义，不要在其他方法里定义。

Python对数据属性的控制没有像C++和Java那样严格定义3个级别，默认都是public级别的，但是实际编程中不要随意在任何地方进行修改和获取，会导致很多小bug的。

类方法名要用动词、动宾词来定义。

命名的风格要统一，我喜欢类名用大写开头的驼峰法命名，单个单词直接开头小写；而类数据属性和方法名喜欢用小写加下划线的风格命名。