Python從設計之初就已經是一門面向對象的語言，正因為如此，在Python中創建一個類和對象是很容易的。本章節我們將詳細介紹Python的面向對象編程。
如果你以前沒有接觸過面向對象的編程語言，那你可能需要先了解一些面嚮對象語言的一些基本特徵，在頭腦裡頭形成一個基本的面向對象的概念，這樣有助於你更容易的學習Python的面向對象編程。
接下來我們先來簡單的瞭解下面向對象的一些基本特徵。
面向對象技術簡介
類(Class): 用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象是類的實例。
類變量：類變量在整個實例化的對象中是公用的。類變量定義在類中且在函數體之外。類變量通常不作為實例變量使用。
數據成員：類變量或者實例變量用於處理類及其實例對象的相關的數據。
方法重寫：如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求，可以對其進行改寫，這個過程叫方法的覆蓋（override），也稱為方法的重寫。
實例變量：定義在方法中的變量，只作用於當前實例的類。
繼承：即一個派生類（derived class）繼承基類（base class）的字段和方法。繼承也允許把一個派生類的對象作為一個基類對象對待。例如，有這樣一個設計：一個Dog類型的對象派生自Animal類，這是模擬"是一個（is-a）"關係（例圖，Dog是一個Animal）。
實例化：創建一個類的實例，類的具體對象。
方法：類中定義的函數。
對象：通過類定義的數據結構實例。對象包括兩個數據成員（類變量和實例變量）和方法。
和其它編程語言相比，Python 在儘可能不增加新的語法和語義的情況下加入了類機制。
Python中的類提供了面向對象編程的所有基本功能：類的繼承機制允許多個基類，派生類可以覆蓋基類中的任何方法，方法中可以調用基類中的同名方法。
對象可以包含任意數量和類型的數據。
類定義
語法格式如下：
class ClassName:
<statement-1>
.
.
.
<statement-n>
類實例化後，可以使用其屬性，實際上，創建一個類之後，可以通過類名訪問其屬性。
類對象
類對象支持兩種操作：屬性引用和實例化。
屬性引用使用和 Python 中所有的屬性引用一樣的標準語法：obj.name。
類對象創建後，類命名空間中所有的命名都是有效屬性名。所以如果類定義是這樣:
實例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
class MyClass:
"""一個簡單的類實例"""
i = 12345
def f(self):
return 'hello world'
# 實例化類
x = MyClass()
# 訪問類的屬性和方法
print("MyClass 類的屬性 i 為：", x.i)
print("MyClass 類的方法 f 輸出為：", x.f())
以上創建了一個新的類實例並將該對象賦給局部變量 x，x 為空的對象。
執行以上程序輸出結果為：
MyClass 類的屬性 i 為： 12345
MyClass 類的方法 f 輸出為： hello world
很多類都傾向於將對象創建為有初始狀態的。因此類可能會定義一個名為 __init__() 的特殊方法（構造方法），像下面這樣：
def __init__(self):
self.data = []
類定義了 __init__() 方法的話，類的實例化操作會自動調用 __init__() 方法。所以在下例中，可以這樣創建一個新的實例:
x = MyClass()
當然， __init__() 方法可以有參數，參數通過 __init__() 傳遞到類的實例化操作上。例如:
實例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
class Complex:
def __init__(self, realpart, imagpart):
self.r = realpart
self.i = imagpart
x = Complex(3.0, -4.5)
print(x.r, x.i) # 輸出結果：3.0 -4.5
self代表類的實例，而非類
類的方法與普通的函數只有一個特別的區別——它們必須有一個額外的第一個參數名稱, 按照慣例它的名稱是 self。
class Test:
def prt(self):
print(self)
print(self.__class__)
t = Test()
t.prt()
以上實例執行結果為：
<__main__.test instance="" at=""/>
__main__.Test
從執行結果可以很明顯的看出，self 代表的是類的實例，代表當前對象的地址，而 self.class 則指向類。
self 不是 python 關鍵字，我們把他換成 runoob 也是可以正常執行的:
class Test:
def prt(runoob):
print(runoob)
print(runoob.__class__)
t = Test()
t.prt()
以上實例執行結果為：
<__main__.test instance="" at=""/>
__main__.Test
類的方法
在類地內部，使用 def 關鍵字來定義一個方法，與一般函數定義不同，類方法必須包含參數 self, 且為第一個參數，self 代表的是類的實例。
實例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
#類定義
class people:
#定義基本屬性
name = ''
age = 0
#定義私有屬性,私有屬性在類外部無法直接進行訪問
__weight = 0
#定義構造方法
def __init__(self,n,a,w):
self.name = n
self.age = a
self.__weight = w
def speak(self):
print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age))
# 實例化類
p = people('runoob',10,30)
p.speak()
執行以上程序輸出結果為：
runoob 說: 我 10 歲。
繼承
Python 同樣支持類的繼承，如果一種語言不支持繼承，類就沒有什麼意義。派生類的定義如下所示:
class DerivedClassName(BaseClassName1):
<statement-1>
.
.
.
<statement-n>
需要注意圓括號中基類的順序，若是基類中有相同的方法名，而在子類使用時未指定，python從左至右搜索 即方法在子類中未找到時，從左到右查找基類中是否包含方法。
BaseClassName（示例中的基類名）必須與派生類定義在一個作用域內。除了類，還可以用表達式，基類定義在另一個模塊中時這一點非常有用:
class DerivedClassName(modname.BaseClassName):
實例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
#類定義
class people:
#定義基本屬性
name = ''
age = 0
#定義私有屬性,私有屬性在類外部無法直接進行訪問
__weight = 0
#定義構造方法
def __init__(self,n,a,w):
self.name = n
self.age = a
self.__weight = w
def speak(self):
print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age))
#單繼承示例
class student(people):
grade = ''
def __init__(self,n,a,w,g):
#調用父類的構函
people.__init__(self,n,a,w)
self.grade = g
#覆寫父類的方法
def speak(self):
print("%s 說: 我 %d 歲了，我在讀 %d 年級"%(self.name,self.age,self.grade))
s = student('ken',10,60,3)
s.speak()
執行以上程序輸出結果為：
ken 說: 我 10 歲了，我在讀 3 年級
多繼承
Python同樣有限的支持多繼承形式。多繼承的類定義形如下例:
class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):
<statement-1>
.
.
.
<statement-n>
需要注意圓括號中父類的順序，若是父類中有相同的方法名，而在子類使用時未指定，python從左至右搜索 即方法在子類中未找到時，從左到右查找父類中是否包含方法。
實例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
#類定義
class people:
#定義基本屬性
name = ''
age = 0
#定義私有屬性,私有屬性在類外部無法直接進行訪問
__weight = 0
#定義構造方法
def __init__(self,n,a,w):
self.name = n
self.age = a
self.__weight = w
def speak(self):
print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age))
#單繼承示例
class student(people):
grade = ''
def __init__(self,n,a,w,g):
#調用父類的構函
people.__init__(self,n,a,w)
self.grade = g
#覆寫父類的方法
def speak(self):
print("%s 說: 我 %d 歲了，我在讀 %d 年級"%(self.name,self.age,self.grade))
#另一個類，多重繼承之前的準備
class speaker():
topic = ''
name = ''
def __init__(self,n,t):
self.name = n
self.topic = t
def speak(self):
print("我叫 %s，我是一個演說家，我演講的主題是 %s"%(self.name,self.topic))
#多重繼承
class sample(speaker,student):
a =''
def __init__(self,n,a,w,g,t):
student.__init__(self,n,a,w,g)
speaker.__init__(self,n,t)
test = sample("Tim",25,80,4,"Python")
test.speak() #方法名同，默認調用的是在括號中排前地父類的方法
執行以上程序輸出結果為：
我叫 Tim，我是一個演說家，我演講的主題是 Python
方法重寫
如果你的父類方法的功能不能滿足你的需求，你可以在子類重寫你父類的方法，實例如下：
實例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
class Parent: # 定義父類
def myMethod(self):
print ('調用父類方法')
class Child(Parent): # 定義子類
def myMethod(self):
print ('調用子類方法')
c = Child() # 子類實例
c.myMethod() # 子類調用重寫方法
執行以上程序輸出結果為：
調用子類方法
類屬性與方法
類的私有屬性
__private_attrs：兩個下劃線開頭，聲明該屬性為私有，不能在類地外部被使用或直接訪問。在類內部的方法中使用時 self.__private_attrs。
類的方法
在類地內部，使用 def 關鍵字來定義一個方法，與一般函數定義不同，類方法必須包含參數 self，且為第一個參數，self 代表的是類的實例。
self 的名字並不是規定死的，也可以使用 this，但是最好還是按照約定是用 self。
類的私有方法
__private_method：兩個下劃線開頭，聲明該方法為私有方法，只能在類的內部調用 ，不能在類地外部調用。self.__private_methods。
實例
類的私有屬性實例如下：
實例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
class JustCounter:
__secretCount = 0 # 私有變量
publicCount = 0 # 公開變量
def count(self):
self.__secretCount += 1
self.publicCount += 1
print (self.__secretCount)
counter = JustCounter()
counter.count()
counter.count()
print (counter.publicCount)
print (counter.__secretCount) # 報錯，實例不能訪問私有變量
執行以上程序輸出結果為：
1
2
2
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 16, in <module>
print (counter.__secretCount) # 報錯，實例不能訪問私有變量
AttributeError: 'JustCounter' object has no attribute '__secretCount'
類的私有方法實例如下：
實例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
class Site:
def __init__(self, name, url):
self.name = name # public
self.__url = url # private
def who(self):
print('name : ', self.name)
print('url : ', self.__url)
def __foo(self): # 私有方法
print('這是私有方法')
def foo(self): # 公共方法
print('這是公共方法')
self.__foo()
x = Site('菜鳥教程', 'www.runoob.com')
x.who() # 正常輸出
x.foo() # 正常輸出
x.__foo() # 報錯
以上實例執行結果：
類的專有方法：
__init__ : 構造函數，在生成對象時調用
__del__ : 析構函數，釋放對象時使用
__repr__ : 打印，轉換
__setitem__ : 按照索引賦值
__getitem__: 按照索引獲取值
__len__: 獲得長度
__cmp__: 比較運算
__call__: 函數調用
__add__: 加運算
__sub__: 減運算
__mul__: 乘運算
__div__: 除運算
__mod__: 求餘運算
__pow__: 乘方
運算符重載
Python同樣支持運算符重載，我們可以對類的專有方法進行重載，實例如下：
實例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3
class Vector:
def __init__(self, a, b):
self.a = a
self.b = b
def __str__(self):
return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)
def __add__(self,other):
return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b)
v1 = Vector(2,10)
v2 = Vector(5,-2)
print (v1 + v2)
以上代碼執行結果如下所示:
Vector(7,8)
Python3 錯誤和異常 Python3 標準庫概覽
筆記列表
小盟主
針對 __str__ 方法給出一個比較直觀的例子：
class people:
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age
def __str__(self):
return '這個人的名字是%s,已經有%d歲了！'%(self.name,self.age)
a=people('孫悟空',999)
print(a)
輸出：
這個人的名字是孫悟空,已經有999歲了！
如果沒有重載函數的話輸出的就是一串看不懂的字符串：
<__main__.people object="" at=""/>
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