Python面向对象的示例分析
小编给大家分享一下Python面向对象的示例分析,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!
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我们已经知道在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
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。
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))
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()
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