Python类基础:从构造、继承到数据隐藏详解
本文详解Python类的基础用法,涵盖构造函数__init__、实例变量与self参数机制。深入解析静态方法@staticmethod与类方法@classmethod的区别及使用场景,并通过代码示例说明多继承中的深度优先搜索规则及属性查找顺序。最后介绍通过双下划线实现数据隐藏的技巧,帮助开发者掌握Python面向对象核心概念。
复制代码 代码如下:
class Account(object):
"一个简单的类"
account_type="Basic"
def __init__(self,name,balance):
"初始化一个新的Account实例"
self.name=name
self.balance=balance
def deposit(self,amt):
"存款"
self.balance=self.balance+amt
def withdraw(self,amt):
"取款"
self.balance=self.balance-amt
def inquiry(self):
"返回当前余额"
return self.balance
在上述代码结构中,__init__函数充当Python类的构造函数角色。同时,balance变量被定义为类实例级别的属性,用于存储每个实例的独立状态。
在Python中定义成员函数时,第一个参数通常固定为self,它代表当前实例对象。这与C++中隐式存在且全局可见的this指针类似,但Python要求显式将其作为参数传递,这是Python类定义的一个显著特征。
另一个重要特性是,在类的成员函数内部调用同一类中的其他成员函数时,必须通过实例或类名明确指定。例如:
复制代码 代码如下:
class Foo(object):
def bar(self):
print "bar!"
def spam(self):
bar(self) # 错误,引发NameError, 可以是:self.bar
Foo.bar(self) # 合法的
2.在类中声明静态方法并使用静态方法
若要在类中使用静态方法,需在成员函数定义前添加@staticmethod装饰器,以标识该函数为静态函数。使用静态方法的优势在于无需创建实例即可直接调用,且多个实例可共享此方法。示例如下:
复制代码 代码如下:
class SimClass():
@staticmethod
def ShareStr():
print "This is a static Method"
SimClass.ShareStr() #使用静态函数
3.类方法:
类方法与普通成员函数及静态函数存在差异,其定义方式如下:
类方法既可通过类本身调用,也可通过其实例调用。无论哪种调用方式,该方法的第一个参数始终指向定义该方法的类对象本身。
需注意:类方法的第一个参数始终是类对象,而非实例对象。
按照惯例,类方法的第一个形参通常命名为cls。实际上,定义类方法并非强制要求,因为通过普通函数并接收类对象作为参数同样可以实现相同功能。
定义类方法并使用类方法的示例如下:
复制代码 代码如下:
class ABase(object):
@classmethod #类方法修饰符
def aclassmet(cls): print 'a class method for', cls.__name__
class ADeriv(ABase): pass
bInstance = ABase( )
dInstance = ADeriv( )
ABase.aclassmet( ) # prints: a class method for ABase
bInstance.aclassmet( ) # prints: a class method for ABase
ADeriv.aclassmet( ) # prints: a class method for ADeriv
dInstance.aclassmet( ) # prints: a class method for ADeriv
由此可见,类方法并非不可或缺,普通函数配合类对象参数也能实现类似功能。
4.类的继承
在Python中继承一个类的基本写法如下:
class A(object) #继承object类
#.......
class B(A) #继承A类
#........
此外,Python支持多继承。对于多继承场景,Python提供了特定的方法来确定属性查找顺序,例如:
复制代码 代码如下:
class D(oject): pass #D继承自object
class B(D): #B是D的子类
varB = 42
def method1(self):
print "Class B : method1"
class C(D): #C也是D的子类
varC = 37
def method1(self):
print "Class C : method1"
def method2(self):
print "Class C : method2"
class A(B,C): #A是B和C的子类
varA = 3.3
def method3(self):
print "Class A : method3"
若调用A.method1(),结果将输出ClassB:method1。相关文档指出:
当搜索基类中定义的属性时,Python遵循深度优先原则,按照子类定义中基类的顺序进行搜索。**注意**(新式类已改变此行为)。以上例中,若访问A.varB,搜索路径将为A-B-D-C-D,一旦找到即停止。若多个基类定义同一属性,则仅使用第一个被找到的属性值。
5.数据隐藏
在Python中实现数据隐藏十分简便,无需额外关键字,只需在类变量名或成员函数名前添加两个下划线即可。这样处理后,对于类的实例而言,这些变量和函数不可直接访问;对于继承类而言,它们也被隐藏,从而允许继承类定义同名变量或函数而不引发命名冲突。
复制代码 代码如下:
class A:
def __init__(self):
self.__X = 3 # self._A__X
class B(A):
def __init__(self):
A.__init__(self)
self.__X = 37 # self._B__X
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