python入門基礎(10)--類的創建、使用和繼承


在面向對象編程中,先編寫表示現實世界中的事物和情景的類,並基於這些類來創建對象。
基於類創建對象時,每個對象都自動具備類的通用行為,同時可根據需要賦予每個對象獨特的個性,在實例中存儲特定信息及操作
根據類來創建對象被稱為實例化
類,也可以用來擴展既有類的功能,讓相似的類能夠高效地共享代碼

一、創建和使用類、實例

編寫一個學生的類,含有名字、年齡、年級、家鄉等信息,同時定義6個方法,每個方法都是簡單地打印相關信息。

class Student():   
    def __init__(self, name, age,grade,hometown):  #任何一個類,此方法必有,方法 __init__() 定義成了包含5個形參: self 、 name , age ,grade 和 hometown
        """ __init__() 是一個特殊的方法,當根據類來創建實例時,Python會自動運行,在這個方法的名稱中,開頭和末尾各有兩個下划線,這是一種約
        定__init__前后是兩個短 _ ,並不是一個,且中間沒有空格號, self ,是一個指向實例本身的引用,讓實例能夠訪問類中的屬性和方法,以 self 為前綴的變量都可
        供類中的所有方法使初始化屬性name,age,,grade和hometown"""
        self.name = name   #以 self 為前綴的變量都可供類中的所有方法使用, self.name = name 獲取存儲在形參 name 中的值,將其存儲到變量 name 中,然后該變量被關聯到當前創建的實例
        self.age = age     #可通過實例訪問的變量稱為屬性,name,age ,grade 和 hometown 都為類Student的屬性
        self.grade = grade #屬性self.grade ,同時將形參grade賦值給self.grade
        self.hometown = hometown   #屬性hometown   
    def get_name(self):        #定義打印學生名字的一個方法(函數)  """
        print("The student'name is "+self.name.title()+'.')      
    def get_age(self):         #定義打印學生年齡的一個方法(函數)  """
        print("The student is "+str(self.age)+' years old.')      
    def get_grade(self):       #定義打印學生家鄉的一個方法  """
        print("The student is grade "+str(self.grade))         
    def get_hometown(self):    #定義打印學生家鄉的一個方法  """
        print("The student "+self.name.title()+" is froming "+self.hometown.title())            
    def do_homework(self):      #定義學生的一個方法(函數),做家庭作業"""
        print(self.name.title()+" is doing his homework now !")      
    def play_game(self):        #定義學生做游戲  """
        print(self.name.title()+" is playing game with his friend !")   
        
    def get_student_info(self):   #定義學生的一個方法(函數),打印學生信息"""
        student_info = self.name.title()+' is '+str(self.age)+' years old, and from '+self.hometown +'and  grade'+str(self.grade)
        print(student_info)        
"""實例化,創建兩個學生 """        
student_a = Student("jack",13,7,'Newyork') #創建實例 student_a ,具備類Student中的相關參數,並且相關參數與定義中的形參逐一對應,方法 __init__()中的self指的是自身,不需要參數
student_b = Student("huawei",12,7,'wuhai') #創建實例 student_b ,類中的每個屬性都必須有初始值,哪怕這個值是0或空字符串,在方法 __init__() 內指定這種初始值是可行的

print("The student is "+student_a.name.title()+'.')  #直接調用實例中的參數
print("The student is "+str(student_a.age)+" years old.") #.title()方法是首字母大寫,str()是將數字轉為字符串
print("\n")   #打印空行,便於查看
student_a.get_name() #實例化后,直接調用類的方法
student_a.do_homework()
student_a.get_hometown()  
print("\n")   #打印空行,便於查看
student_b.get_name() 
student_b.get_grade()
student_b.get_age()  
student_b.play_game()  
print("\n")   #打印空行,便於查看
student_a.get_student_info()
student_b.get_student_info()

說明 :

1)語句  student_a = Student("jack",13,7,'Newyork') 這條語句是創建一個名為jack,年齡13,7年級,來來自紐約的學生,

調用Student類中的方法 __init__() ,創建一個表示特定學生的實例student_a

2)語句  print("The student is "+student_a.name.title()+'.')是訪問實例屬性,要訪問實例的屬性,可使用句點表示法,即實例名.屬性,如student_a.name

3)語句 student_a.get_name()  是調用方法,要調用方法,可指定實例的名稱(這里是student_a )和要調用的方法,用句點分隔它們。上述代碼中最后幾行都是調用方法。

4)語句  

student_a = Student("jack",13,7,'Newyork')
student_b = Student("huawei",12,7,'wuhai')

按需求根據類創建2個實例,並且在創建過程中,對2個實例的屬性給賦予不同默認值,實際運行中,可按需求,創建任意數量的實例,比如一個班有56個學生,創建56個實例,但都具有相同的屬性,注意屬性的值不一定相同

 

運行結果如下:

The student is Jack.
The student is 13 years old.


The student'name is Jack.
Jack is doing his homework now !
The student Jack is froming Newyork


The student'name is Huawei.
The student is grade 7
The student is 12 years old.
Huawei is playing game with his friend !


Jack is 13 years old, and from Newyorkand  grade7
Huawei is 12 years old, and from wuhaiand  grade7

 實際運行結果(因顯示關系,實際運行代碼中刪除了上述代碼部分內容):

 

 

 二、修改屬性的值

類編寫好后,最重要的是使用根類創建的實例上,程序運行中的一個重要任務是修改實例的屬性。既可以直接修改實例的屬性,也可以編寫方法以特定的方式進行修改。

 可以以三種不同的方式修改屬性的值:直接通過實例進行修改;通過方法進行設置;通過方法進行遞增(增加特定的值)

1、直接通過實例進行修改

student_a = Student("jack",13,7,'Newyork')   這里設置的age為13,

student_a.age =12
student_a.grade =6
student_a.get_student_info()

運行結果:

Jack is 12 years old, and from Newyorkand  grade 6

2、通過方法進行更新修改屬性的值

如果有更新屬性的方法,這樣,就無需直接訪問屬性,而可將值傳遞給一個方法,由它在內部進行更新.

    #在類中新增加一個update_info()方法,用來更新age,grade和hometown
def update_info(self,new_age,new_grade,new_hometown): #定義更新學生信息一個方法(函數),可更新3個參數"""
        self.age = new_age     
        self.grade = new_grade 
        self.hometown = new_hometown
#調用方法 update_info()修改實例學生信息,並調用get_student_info()打印 student_b.update_info(13, 8, 'hubei') #通過方法update_info()修改屬性的值,即對應的 student_b.get_student_info()

運行結果:

Huawei is 13 years old, and from hubei and  grade 8

3、通過方法對屬性的值進行增加(或減少)

比如學生的年齡,年級,可以進行增加,游戲中某個角色的生命力,在被攻擊后減少。

    def add_age(self, ages):#定義一個方法對屬性的值進行增加
        self.age += ages  # self.age值加上形參ages的值,再存入self.age
             
"""實例化,創建兩個學生 """        
student_a = Student("jack",13,7,'Newyork') #創建實例 student_a ,
student_a.get_student_info() #打印學生全部信息
print('\n')
student_a.add_age(2) #對年齡加2處理
student_a.get_student_info() #打印學生全部信息

運行結果:

Jack is 13 years old, and from Newyork and  grade 7

Jack is 15 years old, and from Newyork and  grade 7

三、繼承

如果編寫的類是另一個現成類的特殊版本,可使用繼承。
一個類繼承另一個類時,它將自動獲得另一個類的所有屬性和方法;原有的類稱為父類,而新類稱為子類。子類繼承了其父類的所有屬性和方法,同時還可以定義自己的屬性和方法,但父類可以沒有這些屬性和方法。

繼續上述代碼,並進行重構:

class Person(): #創建一個person類,父類必須包含在當前文件中,且位於子類前面。
    def __init__(self, name, age,hometown): #父類
        self.name = name   
        self.age = age    
        self.hometown = hometown   #屬性hometown  
    def get_name(self):        #定義打印學生名字的一個方法(函數)  """
        print("The person'name is "+self.name.title()+'.')      
    def get_age(self):         #定義打印學生年齡的一個方法(函數)  """
        print("The person is "+str(self.age)+' years old.')      
    def get_grade(self):       #定義打印學生家鄉的一個方法  """
        print("The person is grade "+str(self.grade))    
    def play_game(self):        #定義人游戲  """
         print(self.name.title()+" is playing game with his friend !") 
    def get_hometown(self):    #定義打印學生家鄉的一個方法  """
         print("The person "+self.name.title()+" is froming "+self.hometown.title())           

class Student(Person): #定義子類Student,必須在括號內指定父類的名稱 
    def __init__(self, name, age,hometown): #方法 __init__()接受創建Person實例所需的信息
        super().__init__(name, age,hometown)
        self.grade = 7   #設置為默認值 7  
def do_homework(self): #定義學生的一個方法(函數),做家庭作業""" print(self.name.title()+" is doing his homework now !") def get_student_info(self): #定義學生的一個方法(函數),打印學生信息""" student_info = self.name.title()+' is '+str(self.age)+' years old, and from '+self.hometown +' and grade '+str(self.grade) print(student_info) def update_info(self,new_age,new_grade,new_hometown): #定義更新學生信息一個方法(函數)""" self.age = new_age self.grade = new_grade self.hometown = new_hometown """實例化, """ new_student=Student("jack",13,'NewYork') new_student.get_student_info() #打印學生全部信息 print("\n") student_c=Student("Lily",14,'NewYork') student_c.get_student_info() #由於沒有修改grade,打印出來為默認值 7 print("\n") #修改實例student_c中的grade student_c.grade=9 #修改自己的的屬性grade為9 student_c.get_student_info() #打印學生全部信息

(1)語句:class Person() 表示創建一個Person類,語句: def __init__(self, name, age,hometown)定義自身,除了self外,有三個形參,分別為name,age,hometown.后面的代碼定義Person的五個方法。

   (2) 語句:class Student(Person),定義子類Student,也就是Student將繼承Person中的三個參數和五個方法,注意:必須在括號內指定父類的名稱 

class Student(Person):   定義子類Student,必須在括號內指定父類的名稱  

  def __init__(self, name, age,hometown): #方法 __init__()接受創建Person實例所需的信息

    super().__init__(name, age,hometown)   super() 是一個特殊函數,幫助Python將父類和子類關聯起來。這行代碼讓Python調用Student的父類person的方法 __init__()

    self.grade = 7  #對Student類增加一個在父類Person中沒有的新屬性grade

new_student=Student("jack",13,'NewYork')
new_student.get_student_info() #打印學生全部信息
print("\n")
student_c=Student("Lily",14,'NewYork')
student_c.get_student_info()  #由於沒有修改grade,打印出來為默認值 7
print("\n")
#修改實例student_c中的grade
student_c.grade=9  #修改自己的的屬性grade為9
student_c.get_student_info() #打印學生全部信息

運行結果:

Jack is 13 years old, and from NewYork and  grade 7
Lily is 14 years old, and from NewYork and  grade 7   #grade為默認值7
Lily is 14 years old, and from NewYork and  grade 9    #grade為修改后的 9

實際運行結果如下:

 

 


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