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

• class x(y)：创建一个类x，它继承了y类。
• class x(object):def __init__(self,j)：x类包含__init__函数，函数中有self和j参数。
• class x(object):def m(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。

import random
from urllib import urlopen
import sys 

WORD_URL = "http://learncodethehardway.org/words.txt"
WORDS = [] 

PHRASES = {
  "class ###(###):": "Make a class named ### that is-a ###.",
  "class ###(object):\n\tdef __init__(self, ***)" : "class ### has-a __init__ that takes self and *** parameters.",
  "class ###(object):\n\tdef ***(self, @@@)": "class ### has-a function named *** that takes self and @@@ parameters.",
  "*** = ###()" : "Set *** to an instance of class ###.",
  "***.***(@@@)" : "From *** get the *** function, and call it with parameters self, @@@.",
  "***.*** = '***'": "From *** get the *** attribute and set it to '***'."
} 

PHRASE_FIRST = False
if len(sys.argv) == 2 and sys.argv[1] == "english":
  PHRASE_FIRST = True 

for word in urlopen(WORD_URL).readlines():
  WORDS.append(word.strip()) 

def convert(snippet, phrase):
  class_names = [w.capitalize() for w in random.sample(WORDS, snippet.count("###"))]
  other_names = random.sample(WORDS, snippet.count("***"))
  results = []
  param_names = [] 

  for i in range(0, snippet.count("@@@")):
    param_count = random.randint(1, 3)
    param_names.append(', '.join(random.sample(WORDS, param_count))) 

  for sentence in snippet, phrase:
    result = sentence[:] 

    # fake class names
    for word in class_names:
      result = result.replace("###", word, 1) 

    # fake other names
    for word in other_names:
      result = result.replace("***", word, 1) 

    # fake parameter lists
    for word in param_names:
      result = result.replace("@@@", word, 1) 

    results.append(result) 

  return results 

try:
  while True:
    snippets = PHRASES.keys()
    random.shuffle(snippets) 

    for snippet in snippets:
      phrase = PHRASES[snippet]
      question, answer = convert(snippet, phrase)
      if PHRASE_FIRST:
        question, answer = answer, question 

      print question 

      raw_input("> ")
      print "ANSWER: %s\n\n" % answer
except EOFError:
  print "\nBye"

运行这个例子，它会尽可能准确的回答问题。

root@he-desktop:~/mystuff# python oop_test.py

class Deer(object):
def __init__(self, connection)
>
ANSWER: class Deer has-a __init__ that takes self and connection parameters.

class Cause(Agreement):
>
ANSWER: Make a class named Cause that is-a Agreement.

animal.driving(arch)
>
ANSWER: From animal get the driving function, and call it with parameters self, arch.

cat = Aftermath()
>
ANSWER: Set cat to an instance of class Aftermath.

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：

class mystuff(object):
  def __int__(self):
    self.tangerine = "Hello"

  def apple(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()
print thing.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()
print mystuff.tangerine

# 类
thing = mystuff()
thing.apple()
print thing.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。

class Song(object): 

  def __init__(self, lyrics):
    self.lyrics = lyrics 

  def sing_me_a_song(self):
    for line in self.lyrics:
      print line 

happy_bday = Song(["Happy birthday to you",
  "I don't want to get sued",
  "So I'll stop right there"]) 

bulls_on_parade = Song(["they relly around the family",
  "With pockets full of shells"]) 

happy_bday.sing_me_a_song()
bulls_on_parade.sing_me_a_song()

运行结果

Happy birthday to you
I don't want to get sued
So I'll stop right there
they relly around the family
With pockets full of shells

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。

## Animal is-a object (yes, sort of confusing) look at the extra credit
class Animal(object):
  pass 

## ?? is-a
class Dog(Animal): 

  def __init__(self, name):
    ## ?? has-a
    self.name = name 

## ?? is-a
class Cat(Animal): 

  def __init__(self, name):
    ## ?? has-a
    self.name = name 

## ?? is-a
class Person(object): 

  def __init__(self, name):
    ## ?? has-a
    self.name = name 

    ## Person has-a pet of some kind
    self.pet = None 

## ?? has-a
class Employee(Person): 

  def __init__(self, name, salary):
    ## ?? hmm what is this strange magic?
    super(Employee, self).__init__(name)
    ## ?? has-a
    self.salary = salary 

## ?? is-a
class Fish(object):
  pass 

## ?? is-a
class Salmon(Fish):
  pass 

## ?? is-a
class Halibut(Fish):
  pass 

## rover is-a Dog
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 class Name(object)
我让你使用class Name(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。