Chapter 8 Python中的类

Python中的类

类是对某一些事物和情景泛化的称呼，比如狗是一个类，具体每只狗是多大，是什么品种，叫什么名字都是不一样的。那么根据类创建对象称为实例化 ，创建出来的内容就是类的实例。

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class Dog:
    """一次模拟小狗的简单尝试"""

    def _init_(self, name, age):
        """初始化属性name和age"""
        self.name = name
        self.age = age

    def sit(self):
        """模拟小狗收到命令时坐下"""
        print(f"{self.name} is now sitting.")

    def roll_over(self):
        """模拟小狗收到命令时打滚"""
        print(f"{self.name} rolled over!")

__init__()方法：类中的函数叫做方法，__init__()方法是一个特殊的方法，他会在根据当前类创建新的实例的时候自动运行。这里必须注意该方法是在init前后加两个下划线，旨在避免Python默认方法与普通方法发生名称冲突。在方法的参数传值中，特别需要注意的是self，当调用与实例相关的方法的时候都会自动传入实参self，该实参指向实例自身，通过该实参可以访问该实例中的属性和方法。在创建对象的时候，给类初始化只需要传值后面的属性值，不需要传递self实参，因为self实参会自动传递。

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# 定义Dog类的实例
my_dog = Dog('Willie', 6)

print(f"My dog's name is {my_dog.name}")
print(f"My dog is {my_dog.age} years old.")

执行结果：

也可以直接调用该实例相关方法。

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# 调用该实例方法
my_dog.sit()
my_dog.roll_over()

执行结果：

类的初始化了解完了以后，需要了解一下如何修改类中属性的值。可以通过直接访问实例中的属性进行修改，也可以在类中定义方法，创建对象后通过该实例的方法进行修改。

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class Car:
    def __init__(self, make, model, year):
        """初始化描述汽车属性"""
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        self.odometer_reading = 0

    def get_descriptive_name(self):
        """返回格式规范的描述性信息"""
        long_name = f"{self.year} {self.make} {self.model}"
        return long_name.title()

    def read_odometer(self):
        """打印一条指出汽车行驶里程的消息"""
        print(f"This car has {self.odometer_reading} miles on it.")

    def update_odometer(self, mileage):
        self.odometer_reading = mileage

my_new_car = Car('audi', 'a4', 2024)
print(my_new_car.get_descriptive_name())
my_new_car.read_odometer()

# 通过实例属性直接赋值
my_new_car.odometer_reading = 23
my_new_car.read_odometer()

# 通过实例方法变更属性值
my_new_car.update_odometer(30)
my_new_car.read_odometer()

执行结果：

继承

如果要编写一个既有类的特殊版本，可以使用继承。当一个类继承另一个类的时候，将自动获得后者的所有属性和方法。原有的类称为父类，新类称为子类。子类不仅可以继承父类的所有属性和方法还可以定义自己的属性和方法。

基于上述的Car类，创建一个字类EletricCar类。

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class ElectricCar(Car):
    """电动汽车的独特之处"""

    def __init__(self, make , model, year):
        """初始化父类的属性"""
        super().__init__(make, model, year)
        self.battery_size = 40

    def describe_battery(self):
        """打印一条描述电池容量的消息"""
        print(f"This car has a {self.battery_size}-kWh battery.")

my_leaf = ElectricCar('nissan', 'leaf', 2024)
print(my_leaf.get_descriptive_name())
my_leaf.describe_battery()

执行结果：

定义子类的时候必须在括号内指定父类的名称，super()函数可以帮助调用父类的方法。

可以看到上述battery_size就是特殊属性，describe_battery()就是该子类的特殊方法。

子类中还可以实现对父类方法的重写，如果子类中定义与父类重名且形参数量相同。

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class ElectricCar(Car):
    """电动汽车的独特之处"""

    def __init__(self, make , model, year):
        """初始化父类的属性"""
        super().__init__(make, model, year)
        self.battery_size = 40

    def describe_battery(self):
        """打印一条描述电池容量的消息"""
        print(f"This car has a {self.battery_size}-kWh battery.")

    def read_odometer(self):
        """打印一条指出汽车行驶里程的消息（重写）"""
        print(f"This electric car has {self.odometer_reading} miles on it.")

my_leaf = ElectricCar('nissan', 'leaf', 2024)

my_leaf.update_odometer(40)
my_leaf.read_odometer()

执行结果：

在ElectricCar类中重写了read_odometer方法。

当在类中发现添加了太多的细节，属性和方法越来越多，这个时候可以将其中一部分提取出来作为一个独立的类。将一个大型的类拆分成多个小类，这种方法叫做组合。接下来结合上面写一个完整的例子：

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class Car:
    def __init__(self, make, model, year):
        """初始化描述汽车属性"""
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        self.odometer_reading = 0

    def get_descriptive_name(self):
        """返回格式规范的描述性信息"""
        long_name = f"{self.year} {self.make} {self.model}"
        return long_name.title()

    def read_odometer(self):
        """打印一条指出汽车行驶里程的消息"""
        print(f"This car has {self.odometer_reading} miles on it.")

    def update_odometer(self, mileage):
        self.odometer_reading = mileage

class Battery:
    def __init__(self, battery_size=40):
        """初始化电池的属性"""
        self.battery_size = battery_size

    def describe_battery(self):
        print(f"This car has a {self.battery_size}-kWh battery.")

class ElectricCar(Car):
    """电动汽车的独特"""

    def __init__(self, make, model, year):
        """
        先初始化父类的属性，再初始化电动汽车特有的属性
        """
        super().__init__(make, model, year)
        self.battery = Battery()

my_leaf = ElectricCar('nissan', 'leaf', 2024)
print(my_leaf.get_descriptive_name())
my_leaf.battery.describe_battery()

执行结果：