Python快速入门(六)

引言

Python作为一个，目前最火的编程语言之一，已经渗透到了各行各业。它易学好懂，拥有着丰富的库，功能齐全。人生苦短，就用Python。

这个快速入门系列分为六篇，包含了Python大部分基础知识，每篇阅读时间不长，但内容含量高。大家最好亲自码一遍代码，这样可以更有收获。

概要

1、掌握Python中对象和类，感受面向对象编程。

2、掌握Python中类的继承，了解两种基本继承方式；

3、掌握Python中类的合并，为实际应用做好铺垫。

类和对象

Python是一个面向对象(object)的编程语言，当然这个对象不是那个对象。在Python中创建一个类(class)和对象是很容易的。我们先铺垫一些概念，大家初次见到不理解没有关系，随着编写代码，我们会一步步理解这些概念。

类(class)，顾名思义，它代表一“类”对象，比如学生是一个“类”，具体而言，学生这个类里面可以有学生的姓名，身高，体重，性别等信息。这和我们之前学习的字典有些类似。具体而言，张三可以是学生这个类(class)的实例，李四也可以。那么我们把“张三”和“李四”叫做学生类的实例，也就是对象。

代码：

class Student(object):

def __init__(self,id,name):

self.id = id

self.name = name

def infor(self):

print (self)

print ('The name is %s and the id is %s' % (self.name, self.id) )

Harry = Student('1212','Harry Potter')

Harry.infor()

讲解：

我们建立了一个叫做Student的类，这里首行用冒号结尾以及此行缩进和函数，条件和循环形式是一样的。类里面有两个函数，第一个函数__init__()是每一个类的标配，负责初始化类中的固定元素。比如对一个学生，其固有属性包括了学生的学号(id)以及学生的名字(name)。其中self变量起到的作用就是记录和传递我们定义的两个属性id和name。第二个函数，大家比较熟悉了，目的是打印出来学生的姓名和学号，这个函数接收在__init__()中定义好的self，然后把其中的信息打印出来。

运行结果：

The name is Harry Potter and the id is 1212

概念和解释

结合上面的代码，我们给与一些常见概念的解释：

• 对象(object)：通过类定义的数据结构实例。这个概念根植于类的数据以及其实例化，比较抽象，大家可以在学习的过程中慢慢思考。
• 实例化(instance)：创建一个类的实例，类的具体对象。就像我们在第一节中定义了Student这个类，而给Harry同学建立一个Student的类，就是一个实例化操作。
• def:在类里边定义函数的方法。这个同我们一般意义上定义函数是一样的。
• self:指被访问的对象或者实例的一个变量。Self作为类中的一个独特存在，代表类的实例，用于存储类中的数据和方法。

练习题：

1，在__init__()中加入一个print(self)，看看它是什么时候会被执行，以及执行结果。

2，在infor(self)中加入一个print(self)，看看它是什么时候会被执行，以及执行结果。

3，定义一个关于水果的类，里面存储水果的颜色，价格等等，并用具体的水果实例化。

类的继承

类的从属关系

在上一课我们介绍了类和对象。这里我们通过两个类同时存在的例子出发，让大家对类和对象有一个更加清晰的认识。

假如我问你香蕉和水果有什么区别，你肯定会说香蕉是水果的一种，而水果包含了香蕉。没错，你肯定能看出来水果就是我们代码中的类(class)，而香蕉是水果的一个实例(instance)，同时香蕉也因为是水果的实例，所以它是一个对象(object)。恭喜你，已经参透了类和对象的第一层关系。

接下来，我会问题你，香蕉和仙人蕉有什么关系呢？事实上，仙人蕉是香蕉的一种，也就是说仙人蕉是香蕉这个类的实例化。说到这里，我们不难发现，水果是一个类，香蕉也是一个类，然而这并不矛盾。我们可以用从属关系来区分它们：香蕉是一种水果而仙人蕉是一种香蕉。下面看具体的例子：

代码：

class Fruit(object):

def __init__(self,name):

self.name = name

self.color = None

class Banana(Fruit):

def __init__(self,name,price):

super(Banana, self).__init__(name)

self.price = price

Canna = Banana('canna',15)

print (Canna.name, Canna.price)

print (Canna.color)

Canna.color = 'yellow'

print (Canna.color)

讲解：

这个例子中出现了一些大家可能陌生的代码，先撇开没见过的代码来分析一下。对于第一个类Fruit，我们知道Fruit有name和color;对于第二个类，Banana是一种Fruit，而Banana有name和price这两种属性。到此为止我们初步理清楚了上面代码中两个类之间的关系，通过打印不难发现，Canna(仙人蕉)将Banana这个类实例化，且给Banana的两种属性，名字和价格赋值。

运行结果：

canna 15

None

yellow

眼尖的同学们肯定发现了上面的代码中有两处奇怪的地方，一处是Fruit类中的self.color=None，而另外一处是很陌生的super函数。我们给大家一一解释：

• None在这里相当于空的意思，也就是说我们虽然定义了Fruit这个类，并且让其有一个color属性，但是我们并不想直接实例化这个类，所以就让color在__init__()函数中保持空的状态。
• 注意到我们在Banana类里面用super函数来继承上一个类，也就是Fruit的name和color属性。也就是说Banana继承Fruit后是有name和color这个属性的。

几种继承方式

当我们用class Banana(Fruit) 的时候已经开始了继承，即让Banana去继承Fruit这个类。继承意味着一个类(Banana)的大部分或者全部功能来自其父类(Fruit)。具体而言继承的方式有三种：

• 隐式继承
• 显式覆盖
• 在运行前或运行后替换

我们重点介绍前两种继承方式：

代码·隐式继承：

class Parent(object):

def function(self):

print ('Hello World')

class Child(Parent):

pass

dad = Parent()

son = Child()

dad.function()

son.function()

讲解：

在上面的代码中，我们用pass创建空代码，也就是说在Child这个类中只继承Parent类而没有任何别的定义和操作，我们把这种继承方式叫做隐式继承。注意到上面的代码中我们在Child这个类当中没有定义带有打印功能的函数，它通过继承父类Parent中的打印函数来自动获得。

运行结果：

Hello World

Hello World

代码·显式覆盖：

class Parent(object):

def function(self):

print ('Hello World')

class Child(Parent):

def function(self):

print ('How old are you')

dad = Parent()

son = Child()

dad.function()

son.function()

讲解：

假想我们在子类中定义一个和父类同样的函数，会发生什么呢？答案是子类中的函数会覆盖来自于父类中的函数，也就是说子类用的函数是自己定义的，而非从父类中继承来的。当然我们这里的覆盖的意思不是把父类的函数也改变。这个代码中，我们给子类Child也定义了function，打印的内容换成了How old are you。于是我们将会看到两个类的实例出来的结果是不一样的。它通过继承父类Parent中的打印函数来自动获得。

运行结果：

Hello World

How old are you

类的合成

类的合成范式

和继承一样，合成可以让我们直接使用别的类里面的函数和方法。不同的是，类的合成并不会在子类中修改和覆盖父类的函数内容，可以避免混乱。

代码：

class Other(object):

def function(self):

print ('Hello World')

class Child(object):

def __init__(self):

self.other = Other()

def function(self):

self.other.function()

son = Child()

son.function()

讲解：

在合成方法中，我们并不需要申明Child中的对象(object)是继承自父类Other。之所以用Other而不用Parent,是因为我们想区分和继承的差别。合成的关键代码就是self.other = Other()，有了这一行代码，下面的工作就很自然了。我们在Child类中，定义了一个function()，并在里面直接使用other.function()，从而达到了合成效果。

运行结果：

Hello World

类的合成举例

合成和用途十分广泛，比如我们拿最近很火的吃鸡游戏来举例。游戏里面有各种各样的枪械武器，每一种枪械都有其各自的属性，比如射程，穿透力啊之类的。最直接的想法是给枪建造一个类，里面存储了各种各样的属性，用来定义这种枪的各种属性。那如果一个玩家获得了这把枪，而且假设玩家也是一个类，那么如何处理这两个类之间的关系呢？答案就是用合成：

代码：

class Gun(object):

def __init__(self):

self.name = '98K'

self.attack = 888

class Player(object):

def __init__(self):

self.weapon = Gun()

Jack = Player()

print (Jack.weapon.name)

讲解：

我们定义了一个Gun的类，它的名字是98K，为了方便起见，我们只给了它一个攻击力的属性，一枪888暴击伤害。然后在玩家类的武器weapon属性栏，我们通过self.weapon=Gun()，给他配备了这把枪。最后，我们实例化玩家，建立了一个名字叫Jack的玩家，打印这个玩家的武器名字，发现的确他拥有一把98K。

运行结果：

98K