编程入门11:Python面向对象

上一篇:编程入门10:Python图形界面

你已经知道在Python中“一切皆对象”,每个对象都有特定的类型,现在让我们来尝试创建自己的类型——这需要使用class关键字来定义新的“类”(Class),类是用来生成对象的“模板”,对象则是其所属类的“实例”——以下是在交互模式中自定义Thing类,并调用其默认构造器生成一个Thing类的实例对象(注意:自定义类的命名规范要求单词首字母大写):

In [1]: class Thing:
   ...:     """最简单的自定义类"""
   ...: 

In [2]: type(Thing)
Out[2]: type

In [3]: t = Thing()

In [4]: type(t)
Out[4]: __main__.Thing

你可以看到,Thing对象属于type类型,是type类的一个实例;t对象属于Thing类型,是Thing类的一个实例——当你在程序中定义自己的类来生成实例对象,就算是“面向对象编程”(Object-Oriented Programming,简称OOP)。面向对象的编程方式使用类来模拟和组织现实世界的事物,可以令程序结构更灵活、条理更清晰。


11_articleOOP.png

上面定义的Thing类所生成的实例对象并不能做什么事情,让我们再来创建一个包含了具体子语句的“船”类并生成两个“船”对象:

In [5]: class Ship:
   ...:     """船类"""
   ...:     def __init__(self, name=None):
   ...:         """初始化船实例"""
   ...:         self.name = name  # 船名
   ...:         self.crew = 0  # 船员人数
   ...:     def join(self, number):
   ...:         """船员加入"""
   ...:         self.crew += number
   ...:         return self.crew
   ...:     

In [6]: s1 = Ship("郑和")

In [7]: s1.crew = 200

In [8]: s2 = Ship("戚继光")

In [9]: s2.join(100)
Out[9]: 100

In [10]: s2.crew
Out[10]: 100

Ship类定义了一个特殊的“初始化”方法__init__,这样就能在调用构造器生成实例时加入新的实例“属性”(Property),所谓实例属性就是实例对象的“成员变量”,例如Ship类的实例增加了name和crew属性——从现实概念来理解,任何船都有船名和船员人数这两个数据,但每艘船又有各自的具体数据值。实例属性和实例方法是最常见的两种类成员,Python规定特殊类成员名以两个下划线开始和结束,其他类成员名遵循标准的变量命名规范,注意这里有一个细节概念:作为类成员的__init__属于函数,作为实例成员的__init__则属于方法,在类中定义函数时约定首个参数为“self”,它会指向所生成的实例对象以便操作其成员,对应的实例方法则无此参数,所以调用Ship构造器时只需传入一个参数(也可以不传入任何参数,因为name指定了默认值)。除了实例属性,你也可以定义新的实例方法,让实例能够做更多的事情——例如“船”类还有一个“船员加入”方法。

In [11]: help(Ship)
Help on class Ship in module __main__:

class Ship(builtins.object)
 |  船类
 |  
 |  Methods defined here:
 |  
 |  __init__(self, name=None)
 |      初始化船实例
 |  
 |  join(self, number)
 |      船员加入
 |  
 |  ----------------------------------------------------------------------
 |  Data descriptors defined here:
 |  
 |  __dict__
 |      dictionary for instance variables (if defined)
 |  
 |  __weakref__
 |      list of weak references to the object (if defined)


In [12]: type(Ship.__init__)
Out[12]: function

In [13]: type(s2.__init__)
Out[13]: method

In [14]: s1.__dict__
Out[14]: {'crew': 200, 'name': '郑和'}

实例对象之所以拥有不必自定义而默认存在的特殊成员,是因为面向对象编程的一个重要特性“继承”(Inheritance)——使用继承机制能够将复杂的系统有机地组织起来,所有类都是同一个庞大家族的成员——定义类时可以在类名后加括号指定“基类”,新类将成为其“子类”;如果不指定基类,就默认为最基本的“object”类的子类。子类会继承基类的现有成员,子类定义属性和方法时如果与基类成员同名,就会“覆盖”基类成员。例如下面的程序定义了“船”类及其子类“战舰”类:

"""ship.py 船的家族"""


class Ship:
    """船类"""
    def __init__(self, name=None):
        """初始化船实例"""
        self.name = name  # 船名
        self.crew = 0  # 船员人数

    def join(self, number):
        """船员加入"""
        self.crew += number
        return self.crew


class Warship(Ship):
    """战舰类"""
    def __init__(self, name=None, level=None):
        super().__init__(name)  # 先调用基类初始化方法
        self.level = level  # 舰级


if __name__ == "__main__":
    ws1 = Warship("蓝色空间", "恒星级")
    ws1.join(500)
    print("{}战舰{}号,现有舰员{}人。".format(ws1.level, ws1.name, ws1.crew))

你可以注意到Warship类重新定义了__init__,这就会覆盖Ship类中的__init__,所以先调用基类的__init__才能继承到基类定义的实例属性name和crew。

接下来的示例是一个简单的计算器:

"""tkcalc.pyw 简单的计算器
"""
import tkinter as tk


class Calc(tk.Tk):
    """计算器窗体类"""
    def __init__(self):
        """初始化实例"""
        tk.Tk.__init__(self)
        self.title("计算器")
        self.memory = 0  # 暂存数值
        self.create()

    def create(self):
        """创建界面"""
        btn_list = ["C", "M->", "->M", "/",
                    "7", "8", "9", "*",
                    "4", "5", "6", "-",
                    "1", "2", "3", "+",
                    "+/-", "0", ".", "="]
        r = 1
        c = 0
        for b in btn_list:
            self.button = tk.Button(self, text=b, width=5,
                                    command=(lambda x=b: self.click(x)))
            self.button.grid(row=r, column=c, padx=3, pady=6)
            c += 1
            if c > 3:
                c = 0
                r += 1
        self.entry = tk.Entry(self, width=24, borderwidth=2,
                              bg="yellow", font=("Consolas", 12))
        self.entry.grid(row=0, column=0, columnspan=4, padx=8, pady=6)

    def click(self, key):
        """响应按钮"""
        if key == "=":  # 输出结果
            result = eval(self.entry.get())
            self.entry.insert(tk.END, " = " + str(result))
        elif key == "C":  # 清空输入框
            self.entry.delete(0, tk.END)
        elif key == "->M":  # 存入数值
            self.memory = self.entry.get()
            if "=" in self.memory:
                ix = self.memory.find("=")
                self.memory = self.memory[ix + 2:]
            self.title("M=" + self.memory)
        elif key == "M->":  # 取出数值
            if self.memory:
                self.entry.insert(tk.END, self.memory)
        elif key == "+/-":  # 正负翻转
            if "=" in self.entry.get():
                self.entry.delete(0, tk.END)
            elif self.entry.get()[0] == "-":
                self.entry.delete(0)
            else:
                self.entry.insert(0, "-")
        else:  # 其他键
            if "=" in self.entry.get():
                self.entry.delete(0, tk.END)
            self.entry.insert(tk.END, key)


if __name__ == "__main__":
    Calc().mainloop()
11_calc.png

程序窗体继承自tkinter.Tk类,要加部件就定义实例属性,要做事情就使用实例方法,这就是OOP的方式。

——编程原来这样……

编程小提示

这次给大家分享的是“Python资源大全中文版”,好用的东西都在其中了……
https://github.com/jobbole/awesome-python-cn

下一篇:编程入门12:Python异常处理

最后编辑于
?著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,100评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,308评论 3 388
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事?!?“怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,718评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,275评论 1 287
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,376评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,454评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,464评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,248评论 0 269
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,686评论 1 306
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,974评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,150评论 1 342
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,817评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,484评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,140评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,374评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,012评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,041评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容

  • 国家电网公司企业标准(Q/GDW)- 面向对象的用电信息数据交换协议 - 报批稿:20170802 前言: 排版 ...
    庭说阅读 10,938评论 6 13
  • 123.继承 一个类可以从另外一个类继承方法,属性和其他特征。当一个类继承另外一个类时, 继承类叫子类, 被继承的...
    无沣阅读 1,385评论 2 4
  • Python 面向对象Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言,正因为如此,在Python中创建一个类和对...
    顺毛阅读 4,211评论 4 16
  • 1.ios高性能编程 (1).内层 最小的内层平均值和峰值(2).耗电量 高效的算法和数据结构(3).初始化时...
    欧辰_OSR阅读 29,353评论 8 265
  • 组织又面临改变,跟之前4月份的时候一样,突然就停滞了,你能做的就是思考接下来的方向以及定位。从你的视角来看,接下来...
    聂一一阅读 107评论 0 0