Python语言的面相对象编程方式初步学习
词语练习
- class:告诉python创造一个新的东西
- object:两个意思:最基本的东西和任何实例化的东西。
- instance:创建一个类得到的东西。
- def:在类中创建一个函数。
- self:在类里面的函数中使用,是实例和object能访问的变量。
- inheritance:继承,一个类可以继承另一个类,像你和你的父母。
- composition:一个类可以包含另外一个类,就像汽车包含轮胎。
- attribute:一个属性类,通常包括变量。
- is-a:表示继承关系
- has-a:包含关系
通过卡片记忆这些词语,单独的词语通常没什么意义,不过我还是要先知道它们的存在。
短语练习
- classx(y):创建一个类x,它继承了y类。
- classx(object):def__init__(self,j):x类包含__init__函数,函数中有self和j参数。
- classx(object):defm(self,j):类x包含m函数,m函数有self和j两个参数。
- foo=x():设置foo为类x的实例化。
- foo.m(j):通过foo调用m函数,参数是self和j。
- foo.k=q:通过foo给k属性赋值为q。
上面那些x,y,m,q等等都是可以变的。
一个阅读测试
这是一个简单的脚本可以让你用来做练习,它只做一件事,就是使用一个urllib的库去下载一个单词列表。我们把下面的代码写到opp_test.py文件中。
importrandom fromurllibimporturlopen importsys WORD_URL="http://learncodethehardway.org/words.txt" WORDS=[] PHRASES={ "class###(###):":"Makeaclassnamed###thatis-a###.", "class###(object):\n\tdef__init__(self,***)":"class###has-a__init__thattakesselfand***parameters.", "class###(object):\n\tdef***(self,@@@)":"class###has-afunctionnamed***thattakesselfand@@@parameters.", "***=###()":"Set***toaninstanceofclass###.", "***.***(@@@)":"From***getthe***function,andcallitwithparametersself,@@@.", "***.***='***'":"From***getthe***attributeandsetitto'***'." } PHRASE_FIRST=False iflen(sys.argv)==2andsys.argv[1]=="english": PHRASE_FIRST=True forwordinurlopen(WORD_URL).readlines(): WORDS.append(word.strip()) defconvert(snippet,phrase): class_names=[w.capitalize()forwinrandom.sample(WORDS,snippet.count("###"))] other_names=random.sample(WORDS,snippet.count("***")) results=[] param_names=[] foriinrange(0,snippet.count("@@@")): param_count=random.randint(1,3) param_names.append(','.join(random.sample(WORDS,param_count))) forsentenceinsnippet,phrase: result=sentence[:] #fakeclassnames forwordinclass_names: result=result.replace("###",word,1) #fakeothernames forwordinother_names: result=result.replace("***",word,1) #fakeparameterlists forwordinparam_names: result=result.replace("@@@",word,1) results.append(result) returnresults try: whileTrue: snippets=PHRASES.keys() random.shuffle(snippets) forsnippetinsnippets: phrase=PHRASES[snippet] question,answer=convert(snippet,phrase) ifPHRASE_FIRST: question,answer=answer,question printquestion raw_input(">") print"ANSWER:%s\n\n"%answer exceptEOFError: print"\nBye"
运行这个例子,它会尽可能准确的回答问题。
root@he-desktop:~/mystuff#pythonoop_test.py
classDeer(object): def__init__(self,connection) > ANSWER:classDeerhas-a__init__thattakesselfandconnectionparameters. classCause(Agreement): > ANSWER:MakeaclassnamedCausethatis-aAgreement. animal.driving(arch) > ANSWER:Fromanimalgetthedrivingfunction,andcallitwithparametersself,arch. cat=Aftermath() > ANSWER:SetcattoaninstanceofclassAftermath. cork.card='attempt' >
类和对象
类就像模块
你可以认为模块就是一个特殊的字典,它可以保存python代码,通过.号调用。python还有一个类似实现这种目的的结构,叫做类。一个类包含了很多函数和数据,可以通过.去访问它们。
如果我要写一个类似mystuff的类,就像这样:
classmystuff(object): def__int__(self): self.tangerine="Hello" defapple(self): print"apple"
和模块比有点复杂,不过你可以认为它就是一个迷你模块。让人疑惑的是__init__()函数和self.tangerine设置tangerine变量的值。
这里是用类替代模块的原因:你可以在一个程序中使用同一个类很多次,它们不相互影响,但是一个程序中只能导入一个模块。
理解这些之前,你必须理解什么是对象。
对象就像迷你的导入
如果类像模块,那么类也会有类型模块的导入功能。就是实例化,如果你实例化一个类,得到的就是一个对象。
使用类的方法类似调用函数,像这样:
thing=mystuff() thing.apple() printthing.tangerine
第一步是实例化,然后调用它的函数,我们通过上面的代码分析一下python是怎么按照顺序执行的:
- python寻找Myclass,看看你是不是定义了这个类。
- python为你在类里面定义的函数创建一个空对象。
- 如果类中有魔术方法__init__,那么就会使用这个函数初始化你的空对象。
- 在__init__方法中有一个额外的变量self,这就是python为我们创建的空对象,你可以给这个变量赋值。
- 这样的话,我给thing.tangerine赋了句歌词,并且初始化了这个对象。
- 那么现在python就可以把这个刚完成的对象赋给一个变量thing了。
这就是我们为什么像调用函数一样导入一个类。
记住,我给出的不是一个非常准确类的工作方法,仅仅是为了你能通过模块而更好的理解类。事实是,类和对象和模块不是一个东西,老实说的话,就像下面这样:
- 类就像一个蓝图,定义用来创建一个迷你模块。
- 实例化就是导入的同时使用这个迷你模块。
- 创建出来的迷你模块就是对象,赋给一个变量,然后通过这个变量工作。
- 虽然从模块过渡到类和对象比较难,不过也只有这个方法比较好理解。
从东西中取出东西
现在有三种方法:
#字典 mystuff['apple'] #模块 mystuff.apple() printmystuff.tangerine #类 thing=mystuff() thing.apple() printthing.tangerine
第一个类
你可能还有很多疑问,不要着急,暂时先放放这些疑问,下一个练习我们学校面向对象的知识,下面我们先了解一下类的写法,为下一练习做准备。
classSong(object): def__init__(self,lyrics): self.lyrics=lyrics defsing_me_a_song(self): forlineinself.lyrics: printline happy_bday=Song(["Happybirthdaytoyou", "Idon'twanttogetsued", "SoI'llstoprightthere"]) bulls_on_parade=Song(["theyrellyaroundthefamily", "Withpocketsfullofshells"]) happy_bday.sing_me_a_song() bulls_on_parade.sing_me_a_song()
运行结果
Happybirthdaytoyou Idon'twanttogetsued SoI'llstoprightthere theyrellyaroundthefamily Withpocketsfullofshells
继承
你必须明白一个重要的概念,就是类和对象的不同。问题是,类和对象没有真正的区别,他们在不同的时间是相同的东西,我将用禅语解释他们:
鱼和鲑鱼的区别是什么呢?
这个问题是不是很晕?坐下来想想,我的意思是,鱼和鲑鱼是不同的,但是又是相同的,对吗?鲑鱼是鱼的一种,所以没有什么不同。但是,鲑鱼是鱼的一个分类,并且和其他鱼的分类不同。所以鲑鱼和鱼既相同又不同。
我们不需要真的知道鲑鱼和鱼的区别,只要知道鲑鱼是鱼的一种,而鱼还有其他很多种类就可以了。
现在让我们更近一步,假设你有三条鲑鱼,并且给他们取名为Frank,Joe,Mary,那么思考这个问题:
Mary和鲑鱼有什么区别?
这也是一个奇怪的问题,但是比上个问题简单一点。你知道Mary是一条鲑鱼,她是鲑鱼的一个实例。Joe和Frank也是一个鲑鱼的实例。但是我们说的实例是什么意思呢?意思就是他们创建于鲑鱼,然后现在是一个真实东西,鲑鱼就像他们的属性。
现在记住了:鱼是一个类,鲑鱼也是一个类,Mary是一个对象。好好想想,你能明白过来的。
鱼是一个类,就是说鱼不是一个真正存在的东西,但是我们通过它的相似的特点去实例化一些东西,比如,有鳞片,有鳃,生活在水里等,那么这个东西就是一条鱼。
然后一个专家过来说:”这些鱼是鲑鱼。“这个专家给这些鱼定义一个新类”鲑鱼“,这个类有一些特别的属性,长鼻子,红色的肉,生活在海里,味道美味,好吧,它就是鲑鱼。
最后,一个厨师过来对专家说:不,你看到的鲑鱼在这里,我叫它Mary,我要把她做成一道美味。”现在,你就有了一个鲑鱼的实例(也是鱼的实例)叫做Mary,我们叫这个实例是一个对象。
现在我们得出:Mary是一种鲑鱼,鲑鱼是一种鱼。对象是一个类,而类又是另外一个类。
写成代码是这样的
这个概念有些奇怪,不过你只要在创建和使用类的时候注意一下就可以了,我来告诉你两个区别类和对象的方法。
第一,你要学习两个短语“is-a”和“has-a”。is-a就是对象和类之间通过类的关系想关联,has-a是对象和类相关联是因为他们彼此参考。
下面用这两个关系标注下面的程序,记住,鱼和鲑鱼是is-a的关系,鲑鱼和鳃是has-a的关系。
##Animalis-aobject(yes,sortofconfusing)lookattheextracredit classAnimal(object): pass ##??is-a classDog(Animal): def__init__(self,name): ##??has-a self.name=name ##??is-a classCat(Animal): def__init__(self,name): ##??has-a self.name=name ##??is-a classPerson(object): def__init__(self,name): ##??has-a self.name=name ##Personhas-apetofsomekind self.pet=None ##??has-a classEmployee(Person): def__init__(self,name,salary): ##??hmmwhatisthisstrangemagic? super(Employee,self).__init__(name) ##??has-a self.salary=salary ##??is-a classFish(object): pass ##??is-a classSalmon(Fish): pass ##??is-a classHalibut(Fish): pass ##roveris-aDog rover=Dog("Rover") ##??is-a satan=Cat("Satan") ##??is-a mary=Person("Mary") ##??is-a mary.pet=satan ##??is-a frank=Employee("Frank",120000) ##??is-a frank.pet=rover ##??is-a flipper=Fish() ##??is-a crouse=Salmon() ##??is-a harry=Halibut()
关于className(object)
我让你使用className(object)但是没有告诉你为什么。因为怕你混淆,并且不知道怎么学习。
最初python设计类的时候有很多问题,等发现的时候已经太晚了,它们必须要支持这种错误的类。为了修正这个问题,他们必须设计一个新类方便旧的类能继续使用,而且新的类也能正确使用。
这就是为什么类要继承object类,是不是有点混乱,这里的object指的是类,而不是字面上的解释为对象。
你就记住,一个新的顶级类必须继承object就好了。不要太多纠结于字面上的理解,我们要留着思考更加重要的事情。