类定义如果要定义一个类Point，表示一个二维坐标点：#point.pyclassPoint:def__init__(self,x=0,y=0)：自己。x,self.y=x,y最基本的是__init__方法，相当于C++/Java的构造函数。带有双下划线__的方法是特殊方法，除了__init__还有很多，后面会介绍。参数self相当于C++的this，表示当前实例。所有的方法都有这个参数，但是调用的时候不需要指定。>>>frompointimport*>>>p=Point(10,10)#__init__被称为>>>type(p)>>>p.x,p.y(10,10)几乎所有特殊方法（包括__init__）被隐式调用（不是直接调用）。对于万物皆对象的Python，类本身当然也是对象：>>>type(Point)>>>dir(Point)['__class__','__delattr__','__dict__',...,'__init__',...]>>>Point.__class__Point是type的实例，就像p是Point的实例一样。现在添加方法集：classPoint:...defset(self,x,y):self.x,self.y=x,y>>>p=Point(10,10)>>>p.set(0,0)>>>p.x,p.y(0,0)p.set(...)其实只是一个语法糖，你也可以写成Point.set(p,...)，这样就是很明显p是self参数：>>>Point.set(p,0,0)>>>p.x,p.y(0,0)值得注意的是self不是关键字，甚至可以换成其他名字，比如这样：classPoint:...defset(this,x,y):this.x,this.y=x,y与C++的区别在于“成员变量”必须以self.为前缀，否则会成为类属性（等效于C++静态成员），而不是对象属性。访问控制Python没有public/protected/private等访问控制。如果硬要表示“private”，习惯是加双下划线前缀。classPoint:def__init__(self,x=0,y=0):self.__x,self.__y=x,ydefset(self,x,y):self.__x,self.__y=x,ydef__f(self):pass__x,__y和__f等价于private:>>>p=Point(10,10)>>>p.__x...AttributeError:'Point'objecthasnoattribute'__x'>>>p.__f()...AttributeError:'Point'objecthasnoattribute'__f'_repr_AttempttoprintPointinstance:>>>p=Point(10,10)>>>p通常，这不是我们想要的输出，我们想要的是：>>>pPoint(10,10)可以通过添加一个特殊的方法__repr__来实现：classPoint:def__repr__(self):return'Point({},{})'.format(self.__x,self.__y)不难看出，交互模式在打印p的时候其实调用了repr(p):>>>repr(p)'Point(10,10)'_str_如果没有提供__str__，str()默认使用repr()的结果。两者都是对象的字符串表示，但有区别。简单来说，repr()的结果是面向解释器的，通常是合法的Python代码，比如Point(10,10);而str()的结果是面向用户的，比较简洁，比如(10,10)。根据这个原则，我们给Point提供__str__的定义如下：classPoint:def__str__(self):return'({},{})'.format(self.__x,self.__y)_add_添加两个坐标点是一个非常合理的需求。>>>p1=Point(10,10)>>>p2=Point(10,10)>>>p3=p1+p2Traceback(mostrecentcallast):File"",line1,inTypeError:unsupportedoperandtype(s)for+:'Point'和'Point'可以通过添加一个特殊的方法__add__来完成：classPoint:def__add__(self,other):returnPoint(self.__x+other.__x,self.__y+other.__y)>>>p3=p1+p2>>>p3Point(20,20)这就像C++中的运算符重载。Python的内置类型（例如字符串和列表）会“重载”+运算符。还有很多特殊的方法，这里就不一一介绍了。继承给出了教科书中最常见的例子之一。Circle和Rectangle继承自Shape，不同图形的面积计算方法不同。#shape.pyclassShape:defaarea(self):return0.0classCircle(Shape):def__init__(self,r=0.0):self.r=rdefarea(self):returnmath.pi*self.r*self.rclassRectangle(Shape):def__init__(self,a,b):self.a,self.b=a,bdefarea(self):returnsself.a*self.b用法比较简单：>>>fromshapeimport*>>>circle=Circle(3.0)>>>>circle.area()28.274333882308138>>>rectangle=Rectangle(2.0,3.0)>>>rectangle.area()6.0如果Circle没有定义自己的面积:classCircle(Shape):pass那么它将继承父类Shape区域：>>>Shape.areaisCircle.areaTrue一旦Circle定义了自己的区域，继承自Shape的区域就被覆盖了：>>>fromshapeimport*>>>Shape.areaisCircle.areaFalse通过类字典使这一点更加明显:>>>Shape.__dict__['area']>>>Circle.__dict__['area']所以，子类重写了父类的方法，其实就是绑定了相同的属性名称到不同的函数对象。可见Python没有override的概念。同理，即使Shape没有定义面积，也是可以的。Shape作为一个“接口”，不能通过语法来保证。您甚至可以动态添加方法：classCircle(Shape):...#defarea(self):#returnmath.pi*self.r*self.r#AddareamethodforCircle。Circle.area=lambdaself:math.pi*self.r*self.r动态语言一般都这么灵活，Python也不例外。Python官方教程《9.类》的第一句话是：与其他编程语言相比，Python的类机制增加了最少新语法和语义的类。Python以最少的新语法和语义实现了类机制。确实很棒，但对于C++/Java程序员来说也很不舒服。多态性如前所述，Python没有覆盖的概念。严格来说，Python不支持“多态性”。为了解决继承结构中的接口和实现的问题，或者说为了更好的使用Python进行面向接口的编程（设计模式所提倡的），我们需要人为地设定一些规范。请考虑Shape.area()除了简单的返回0.0之外还有更好的实现方式吗？以内置模块asyncio为例，AbstractEventLoop原则上是一个接口，类似于Java中的接口或者C++中的纯虚类，但是Python没有语法来保证这一点。为了体现AbstractEventLoop是一个接口，首先在名称上将其标记为抽象（Abstract），然后让每个方法都抛出一个异常NotImplementedError。classAbstractEventLoop:defrun_forever(self):raiseNotImplementedError...即便如此，你也不能禁止用户实例化AbstractEventLoop:loop=asyncio.AbstractEventLoop()try:loop.run_forever()exceptNotImplementedError:passC++可以通过纯虚函数或构造函数保护到防止接口被实例化，Java就更不用说了，接口就是接口，语法支持完备。您不能强制子类必须实现“接口”中定义的每个方法，C++的纯虚函数可以强制执行此操作（更不用说Java了）。即使子类“认为”自己实现了“接口”中的方法，也不能保证方法名是正确的。C++的override关键字就可以保证这一点（Java就更不用说了）。静态类型的缺失使得Python很难像C++/Java那样实现严格的多态检查机制。所以，面向接口的编程，对于Python来说，更多的是取决于程序员的素质。回到Shape的例子，和asyncio一样，我们把“接口”改成这样：classAbstractShape:defarea(self):raiseNotImplementedError，让它更像一个接口。super有时候，需要在子类中调用父类的方法。比如图形有颜色的属性，那么不妨给__init__增加一个参数color:classAbstractShape:def__init__(self,color):self.color=color，那么子类的__init__()也要相应的改:classCircle(AbstractShape):def__init__(self,color,r=0.0):super().__init__(color)self.r=r通过super将颜色传递给父类的__init__()。事实上，你不需要super:classCircle(AbstractShape):def__init__(self,color,r=0.0):AbstractShape.__init__(self,color)self.r=r但super是推荐的方式，因为它避免了hard编码也可以处理多重继承。
