一、定义

1.面向对象编程（OOP）

面向对象编程（Object-oriented Programming，简称OOP）是一种编程范例，它提供了一种结构化程序的方法，以便将属性和行为捆绑到单个对象中。

例如，对象可以表示具有姓名属性，年龄，地址等的人，具有行走，说话，呼吸和跑步等行为。或者包含收件人列表，主题，正文等属性的电子邮件，以及添加附件和发送等行为。

换句话说，面向对象编程是一种, 可以为具体现实世界的事物建模的方法，如汽车以及公司和员工，学生和教师等事物之间的关系. OOP将现实世界的实体建模为软件对象，以及与之相关的数据，并可以执行某些功能。

另一种常见的编程范例是函数式编程，其构造类似于顺序执行的程序，因为它以函数和代码块的形式提供一组执行步骤，这些步骤一步步执行以完成任务。

关键的一点是，对象是面向对象编程范例的核心，不仅在函数编程中表示数据，而且在程序的整体结构中也是如此。

注意：由于Python是一种多范式编程语言(也就是说面向对象或者函数式编程都是可以的)，您可以选择最适合手头问题的范例，在一个程序中混合使用不同的范例，和/或随着程序的发展从一种范例切换到另一种范例。

2.Python中的类

首先关注数据，每个事物或对象都是某个类的实例。

Python中可用的原始数据结构（如数字，字符串和列表）旨在分别表示简单的事物，例如某事物的成本，诗歌的名称和您喜欢的颜色。

如果你想代表更复杂的东西怎么办？

例如，假设您想跟踪许多不同的动物。如果您使用了列表，则第一个元素可以是动物的名称，而第二个元素可以表示其年龄。

你怎么知道哪个元素应该是哪个？如果你有100种不同的动物怎么办？你确定每只动物都有名字和年龄，等等吗？如果你想为这些动物添加其他属性怎么办？这就是为什么我们需要一个"类"(Class)。

类可以用来创建新的用户定义的数据结构，其中包含有关内容的任意信息。对于动物，我们可以创建一个Animal( )类来跟踪关于Animal的属性，如名称和年龄。

注意, 一个类只提供结构 - 它是应该如何定义某个东西的蓝图，但它实际上并不提供任何真实的内容. Animal( )类可以指定名称和年龄, 是定义动物所必需的，但它实际上不会包含特定动物的名字或年龄。

可以将"类"视为"某事物的定义".

3.Python实例(对象)

虽然类是蓝图，但实例是具有实际值的类的副本，字面上是属于特定类的对象。这不再是一个想法;它是一只真正的动物，就像一只名叫罗杰的狗，已经八岁了。

换句话说，类就像一个表格或问卷。它定义了所需的信息。填写表格后，您的特定副本就是该类的一个实例;它包含与您相关的实际信息。

您可以填写多个副本以创建许多不同的实例，但如果没有表单作为指导，您将会彻底迷失，不知道需要哪些信息。因此，在创建对象的单个实例之前，我们必须首先通过定义类来指定所需的内容。

二、创建和使用类

1.创建类

使用类几乎可以模拟任何东西。下面来编写一个表示小狗的简单类Dog——它表示的不是特

定的小狗，而是任何小狗。对于大多数宠物狗，我们都知道些什么呢？它们都有名字和年龄；我

们还知道，大多数小狗还会蹲下和打滚。由于大多数小狗都具备上述两项信息（名字和年龄）和

两种行为（蹲下和打滚），我们的Dog类将包含它们。这个类让Python知道如何创建表示小狗的对

象。编写这个类后，我们将使用它来创建表示特定小狗的实例。

dog.py

class Dog():def __init__(self, name, age):#初始化属性name和ageself.name = nameself.age = agedef sit(self):#模拟小狗被命令时蹲下print(self.name.title() + " is now sitting.")def roll_over(self):#模拟小狗被命令时打滚#print(self.name.title() + " rolled over!")

2.根据类创建实例

可将类视为有关如何创建实例的说明。 Dog类是一系列说明，让Python知道如何创建表示特

定小狗的实例。

下面来创建一个表示特定小狗的实例：

my_dog = Dog('willie', 6)print("My dog's name is " + my_dog.name.title() + ".")print("My dog is " + str(my_dog.age) + " years old.")

My dog’s name is Willie.

My dog is 6 years old.

PS：遇到 object() takes no parameters，说明init写错了，因为是左右都是2个下划线。是左边两个，右边也是两个！！！

1. 访问属性

my_dog.name

my_dog.name.title()将my_dog的属性name的值’willie’改为首字母大写的； 在第2条print语句中，

str(my_dog.age)将my_dog的属性age的值6转换为字符串

2. 调用方法

my_dog.sit()my_dog.roll_over()

3. 创建多个实例

my_dog = Dog('willie', 6)your_dog = Dog('lucy', 3)print("My dog's name is " + my_dog.name.title() + ".")print("My dog is " + str(my_dog.age) + " years old.")my_dog.sit()print("\nYour dog's name is " + your_dog.name.title() + ".")print("Your dog is " + str(your_dog.age) + " years old.")your_dog.sit()

My dog’s name is Willie.

My dog is 6 years old.

Willie is now sitting.

Your dog’s name is Lucy.

Your dog is 3 years old.

Lucy is now sitting.

3.使用类和实例

3.1.给属性指定默认值

class Dog():def __init__(self, name, age):#初始化属性name和ageself.name = nameself.age = age#给狗狗叫声属性指定默认值为“wangwang”self.speek="wangwang"def get_speek(self):print("This dog bark:"+str(self.speek) + ".")my_dog = Dog('willie', 6)print("My dog's name is " + my_dog.name.title() + ".")my_dog.get_speek()

My dog’s name is Willie.

This dog bark:wangwang.

3.2.修改属性的值

3.2.1 直接修改属性的值

要修改属性的值，最简单的方式是通过实例直接访问它。下面的代码直接将狗狗叫声设置为“wawu~”

my_dog.speek="wawu~"my_dog.get_speek()

This dog bark:wawu~

3.2.2 通过方法修改属性的值

如果有替你更新属性的方法，将大有裨益。这样，你就无需直接访问属性，而可将值传递给一个方法，由它在内部进行更新。

下面的示例演示了一个名为update_speek()的方法：

class Dog():--snip-- #为节省篇幅，不多加重复前面描述过的方法def update_speek(self,speek):self.speek=speek my_dog.update_speek("aowu~")my_dog.get_speek()

This dog bark:aowu~

注意！！！

--snip--只是为了笔记的简洁例如：class Dog():--snip-- #为节省篇幅，不多加重复前面描述过的方法你在需要运行编译的代码里面得补充完整class Dog():def __init__(self, name, age):#初始化属性name和ageself.name = nameself.age = age#给狗狗叫声属性指定默认值为“wangwang”self.speek="wangwang"def get_speek(self):print("This dog bark:"+str(self.speek) + ".")

4.继承

继承是一个类采用另一个类的属性和方法的过程。新形成的类称为子类，子类派生的类称为父类。

重要的是要注意子类覆盖或扩展父类的功能（例如，属性和行为）。换句话说，子类继承了父项的所有属性和行为，但也可以添加不同行为。最基本的类是一个对象，通常所有其他类都继承为它们的父对象。

4.1 继承

狗公园示例

让我们假装我们在一个狗公园。有多个Dog对象, 发起不同的Dog行为，每个对象都有不同的属性。一般来说，这意味着有些狗正在跑步，而有些正在伸展，有些正在盯着其他狗。此外，每只狗都由它的主人命名，并且由于每只狗都是活生生的, 各个年龄段的都有。

将一只狗与另一只狗区分开来的另一种方法是什么？狗的品种怎么样：

class Dog:def __init__(self, breed):self.breed = breedspencer = Dog("German Shepard")print(spencer.breed)sara = Dog("Boston Terrier")print(sara.breed)

German Shepard

Boston Terrier

每种犬的行为略有不同。考虑到这些因素，让我们为每个品种创建单独的类。这些是父类Dog的子类。

4.2扩展父类的功能

运行下方代码：

class Dog:# Class attributespecies = 'mammal'def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef description(self):return "{} is {} years old".format(self.name, self.age)def speak(self, sound):return "{} says {}".format(self.name, sound)# Child class (inherits from Dog() class)class RussellTerrier(Dog):def run(self, speed):return "{} runs {}".format(self.name, speed)# Child class (inherits from Dog class)class Bulldog(Dog):def run(self, speed):return "{} runs {}".format(self.name, speed)# Child classes inherit attributes and# behaviors from the parent classjim = Bulldog("Jim", 12)print(jim.description())# Child classes have specific attributes# and behaviors as wellprint(jim.run("slowly"))

Jim is 12 years old

Jim runs slowly

您完成此程序时，请仔细阅读代码, 以搞清其中的原理，然后在运行程序之前，先在大脑中预测一下输出结果, 然后和真正的输出结果比对一下, 看看是否一致.

我们没有添加任何特殊属性或方法来区分RussellTerrier和Bulldog，但由于它们现在是两个不同的类，我们可以为它们添加一个速度的类属性。

4.3 确定是否父类

isinstance（）函数用于确定实例是否也是某个父类的实例。

# Parent classclass Dog:# Class attributespecies = 'mammal'def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef description(self):return "{} is {} years old".format(self.name, self.age)def speak(self, sound):return "{} says {}".format(self.name, sound)# Child class (inherits from Dog() class)class RussellTerrier(Dog):def run(self, speed):return "{} runs {}".format(self.name, speed)# Child class (inherits from Dog() class)class Bulldog(Dog):def run(self, speed):return "{} runs {}".format(self.name, speed)# Child classes inherit attributes and# behaviors from the parent classjim = Bulldog("Jim", 12)print(jim.description())# Child classes have specific attributes# and behaviors as wellprint(jim.run("slowly"))# Is jim an instance of Dog()?print(isinstance(jim, Dog))# Is julie an instance of Dog()?julie = Dog("Julie", 100)print(isinstance(julie, Dog))# Is johnny walker an instance of Bulldog()johnnywalker = RussellTerrier("Johnny Walker", 4)print(isinstance(johnnywalker, Bulldog))# Is julie and instance of jim?print(isinstance(julie, jim))

Jim is 12 years old

Jim runs slowly

True

True

False

TypeError Traceback (most recent call last)

in ()

51 # Is julie and instance of jim?

----> 52 print(isinstance(julie, jim))

TypeError: isinstance() arg 2 must be a type or tuple of types

jim和julie都是Dog（）类的实例，而johnnywalker不是Bulldog（）类的实例。然后作为一个完整性检查，我们测试了julie是否是jim的实例，这是不可能的，因为jim是类的实例而不是类本身 - 因此是TypeError的原因。

4.4 覆盖父类的功能

请记住，子类也可以覆盖父类的属性和行为。举些例子：

class Dog:species = 'mammal'class SomeBreed(Dog):--snip-- class SomeOtherBreed(Dog):species = 'reptile'frank = SomeBreed()print(frank.species)beans = SomeOtherBreed()print(beans.species)

mammal

reptile

SomeBreed（）类从父类继承物种，而SomeOtherBreed（）类覆盖物种，将其设置为爬行动物

PS：上述代码适合python3，python2版本需要稍加修改

定义新类时，Python 3隐式使用object作为父类。所以以下两个定义是等价的：

class Dog(object):pass# In Python 3, this is the same as:class Dog:pass

注意：在Python 2.x中，新风格类和旧风格类之间存在区别。不在这里详细介绍，但是通常希望您将对象指定为父类，以确保在编写Python 2 OOP代码时定义新样式类。