Python 類和對象詳細介紹
對象 = 屬性 + 方法
我們前面其實已經接觸過封裝的概念，把亂七八糟的數據扔進列表裡面，這是一種封裝，是數據層面的封裝；把常用的代碼段打包成一個函數，這也是一種封裝，是語句層面的封裝；現在我們要學習的對象，也是一種封裝的思想， 對象的來源是模擬真是世界，將數據和代碼都封裝在瞭一起。
打個比方，烏龜就是真實世界的一個對象，通常會從兩個部分來描述它。
（1）從靜態的特征描述：例如，綠色的，有四條腿，有外殼等等，這是靜態一方面的描述。
（2）從動態的行為描述：例如，它會爬，如果追它，它還會跑，有時還會咬人，睡覺等等，這都是從行為方面進行描述的。
Python中的對象也是如此，一個對象的特征稱為“屬性”，一個對象的行為稱為“方法”。：
如果將烏龜寫成代碼，將會是下面這樣：
class Turtle: # Python中的類名約定以大寫字母開頭
# 特征的描述稱為屬性，在代碼層面看來其實就是變量
color = 'green'
legs = 4
shell = True
# 方法實際就是函數，通過調用這些函數來完成某些工作
def climb(self):
print('向前爬')
def run(self):
print('向前跑')
def bite(self):
print('咬人')
def sleep(self):
print('睡覺')
以上代碼定義瞭對象的特征（屬性）和行為（方法），但還不是一個完整的對象，將定義的這些稱為類（Class）。需要使用類來創建一個真正的對象，這個對象就叫作這個類的一個實例（Instance），也叫實例對象（Instance Objects）。
舉個例子，這就像工廠需要生產一系列玩具，需要先作出這個玩具的模具，然後根據這個模具再進行批量生產。
那麼怎麼創建真正的實例對象呢？創建一個對象，也叫類的實例化，其實很簡單：
# 首先要有上面那一段類的定義 tt = Turtle()
註意：類名後面跟著小括號，這跟調用函數是一樣的。所以在Python中，類名約定用大寫字母開頭，函數用小寫字母開頭，這樣更容易區分。另外，賦值操作並不是必需的，但如果沒有把創建好的實例對象賦值給一個變量，這個對象就沒辦法使用，因為沒有引用指向這個實例，最終會被Python的垃圾回收機制自動回收。
如果要 調用對象裡的方法，使用點操作符（.） 即可。
接下來我們看一段代碼，再深入理解一下類、類對象和實例對象三個概念：
從這個例子可以看出，對實例對象c的count屬性進行賦值後，就相當於覆蓋瞭類對象C的count屬性。如下圖所示，如果沒有賦值覆蓋，那麼引用的是類對象的count屬性。
需要註意的是，類中定義的屬性是靜態變量，類的屬性是與類對象進行綁定，並不會依賴任何它的實例對象。
另外，如果屬性的名字跟方法名相同，屬性會覆蓋方法：
為瞭避免名字上的沖突，應該遵守一些約定俗成的規矩：
（1）不要試圖在一個類裡面定義出所有能想到的特性和方法，應該利用繼承和組合機制進行擴展。
（2）用不同的詞性命名，如屬性名用名詞、方法名用動詞，並使用駝峰命名法等。
self是什麼
細心的讀者發現對象的方法都會有一個self參數，那麼這個self是什麼呢？如果你接觸過C++，那麼你應該很容易對號入座，Python的self其實就相當於C++的this指針。
如果你此前沒有接觸過任何編程語言，那麼簡單說，如果把類比作圖紙，那麼由類實例化後的對象才是真正可以住的房子。根據一張圖紙可以設計出成千上萬的房子，它們外觀都差不多，但是每一個房子都有不同的主人。每個人要找到自己的房子，那self就相當於這裡的門牌號，有瞭self，你就可以輕松找到自己的房子。
Python的self參數就是同一個道理，由一個類可以生成無數個對象，當一個對象方法被調用的時候，對象會將自身的引用作為第一個參數傳給該方法，那麼Python就知道需要操作哪個對象的方法瞭。
舉個簡單的例子：
公有和私有
一般面向對象的編程語言都會區分公有和私有的數據類型，像C++和Java它們使用public和private關鍵字用於聲明數據是公有的還是私有的，但在Python中並沒有類似的關鍵字來修飾。
默認上對象的屬性和方法都是公開的，可以直接通過點操作符（.）進行訪問：
為瞭實現類似私有變量的特征，Python內部采用瞭一種叫name mangling（名字改編）的技術，在Python中定義私有變量隻需要在變量名或函數名前加上“_ _”兩個下劃線，那麼這個函數或變量就會成為私有的瞭：
這樣，在外部將變量名“隱藏”起來瞭，理論上如果要訪問，就要從內部進行：
但是認真想一下這個技術的名字name mangling（名字改編），那就不難發現其實Python隻是把雙下橫線開頭的變量進行瞭改名而已。實際上，在外部使用“_類名_ _變量名”即可訪問雙下橫線開頭的私有變量瞭：
說明：Python目前的私有機制其實是偽私有的，Python的類是沒有權限控制的，所有的變量都是可以被外部調用的。
繼承
舉個例子來說明繼承。例如現在有個遊戲，需要對魚類進行細分，有金魚（Goldfish）、鯉魚（Carp）、三文魚（Salmon）以及鯊魚（Shark）。那麼我們能不能不要每次都從頭到尾去重新定義一個新的魚類呢？因為我們知道大多數魚的屬性和方法是相似的，如果有一種機制可以讓這些相似的東西得以自動傳遞，那麼就方便多瞭。這就是繼承。
繼承的語法很簡單：
c l a s s 類 名 （ 被 繼 承 的 類 ） : . . . class 類名（被繼承的類）: \\ \quad … class類名（被繼承的類）:…
被繼承的類稱為基類、父類或超類；繼承者稱為子類，一個子類可以繼承它的父類的任何屬性和方法。
舉個例子：
需要註意的是，如果子類中定義與父類同名的方法或屬性，則會自動覆蓋父類對應的方法或屬性：
接下來，嘗試寫一下開頭提到的金魚（Goldfish）、鯉魚（Carp）、三文魚（Salmon）以及鯊魚（Shark）的例子。
import random as r
class Fish:
def __init__(self):
self.x = r.randint(0, 10)
self.y = r.randint(0, 10)
def move(self):
# 這裡主要演示類的繼承機制，就不考慮檢查場景邊界和移動方向問題
# 假設所有的魚都是一路向西遊
self.x -= 1
print("我的位置是：", self.x, self.y)
# 金魚
class Goldfish(Fish):
pass
# 鯉魚
class Carp(Fish):
pass
#三文魚
class Salmon(Fish):
pass
# 上面三種魚都是食物，直接繼承Fish類的全部屬性和方法
# 下面定義鯊魚類，除瞭繼承Fish類的屬性和方法，還要添加一個吃的方法
class Shark(Fish):
def __init__(self):
self.hungry = True
def eat(self):
if self.hungry:
print("吃掉你!")
self.hungry = False
else:
print("太飽瞭，吃不下瞭~")
首先運行這段代碼，然後進行測試：
同樣是繼承於Fish類，為什麼金魚（goldfish）可以移動，而鯊魚（shark）一移動就報錯呢？
可以看到報錯提示為：Shark對象沒有x屬性，這是因為在Shark類中，重寫瞭_ _init_ _()方法，但新的_ _init_ _()方法裡面沒有初始化鯊魚的x坐標和y坐標，因此調用move()方法就會出錯。
那麼解決這個問題，隻要在鯊魚類中重寫_ _init_ _()方法的時候先調用基類Fish的_ _init_ _()方法。
下面介紹兩種可以實現的技術：
- （1）調用未綁定的父類方法
- （2）使用super函數
調用未綁定的父類方法
什麼是調用未綁定的父類方法？舉個例子：
修改之後，再運行下發現鯊魚也可以成功移動瞭：
這裡需要註意的是，這個self並不是父類Fish的實例對象，而是子類Shark的實例對象。所以這裡說的未綁定是指並不需要綁定父類的實例對象，使用子類的實例對象代替即可。
使用super函數
super函數能夠幫助我們自動找到基類的方法，而且還為我們傳入瞭self參數，這樣就不需要做這些事情瞭：
運行後得到同樣的結果：
多重繼承
除此之外，Python還支持多重繼承，就是可以同時繼承多個父類的屬性和方法：
c l a s s 類 名 ( 父 類 1 ， 父 類 2 ， 父 類 3 ， . . . ) : . . . class 類名(父類1，父類2，父類3，…):\\ \quad … class類名(父類1，父類2，父類3，…):…
舉個例子：
這就是基本的多重繼承語法，但多重繼承很容易導致代碼混亂，所以當你不確定是否真的必須使用多重繼承的時候，請盡量避免使用它，因為有些時候會出現不可預見的BUG。
組合
前面學習瞭繼承的概念，又提到瞭多重繼承，但如果現在我們有瞭烏龜類、魚類，現在要求定義一個類，叫水池，水池裡要有烏龜和魚。用多重繼承就顯得很奇怪，因為水池和烏龜、魚是不同物種，那怎樣把它們組合成一個水池的類呢？
其實在Python中很簡單，直接把需要的類放進去實例化就可以瞭，這就叫組合：
先運行上段代碼，然後測試：
構造和析構
Python的對象有許多神奇的方法，如果你的對象實現瞭這些方法中的某一個，那麼這個方法就會在特殊情況下被Python所調用，而這一切都是自動發生的。
_ _init_ _(self[, …])構造方法
通常把_ _init_ _()方法稱為構造方法，隻要實例化一個對象，這個方法就會在對象被創建時自動調用。實例化對象時是可以傳入參數的，這些參數會自動傳入_ _init_ _()方法中，可以通過重寫這個方法來自定義對象的初始化操作。
舉個例子：
有些讀者可能會問，有些時候在類定義時寫_ _init_ _()方法，有時候卻沒有，這是為什麼呢？看下面這個例子：
這裡需要註意的是，_ _init_ _()方法的返回值一定是None，不能是其他：
所以，一般在需要進行初始化的時候才重寫_ _init_ _()方法。所以這個_ _init_ _()方法並不是實例化對象時第一個被調用的方法。
_ _new_ _(cls[, …])方法
_ _new_ _()方法才是一個對象實例化的時候所調用的第一個方法。與其他方法不同的是，它的第一個參數不是self而是這個類（cls），而其他的參數會直接傳遞給_ _init_ _()方法的。
_ _new_ _()方法需要返回一個實例對象，通常是cls這個類實例化的對象，當然你也可以返回其他對象。
_ _new_ _()方法平時很少去重寫它，一般讓Python用默認的方案執行即可。但是有一種情況需要重寫這個方法，就是當繼承一個不可變的類型的時候，它的特性就顯得尤為重要瞭。
_ _del_ _(self)析構方法
如果說_ _init_ _()和_ _new_ _()方法是對象的構造器的話，那麼Python也提供瞭一個析構器，叫作_ _del_ _()方法。當對象將要被銷毀的時候，這個方法就會被調用。但是需要註意的是，並非 del x 就相當於自動調用 x._ _del_ _()，_ _del_ _()方法是當垃圾回收機制回收這個對象的時候調用的。 舉個例子：
什麼是綁定
前面提到過綁定的概念，那到底什麼是綁定呢？Python中嚴格要求瞭方法需要有實例才能被調用，這種限制其實就是Python所謂的綁定概念。
有人可能會這麼嘗試，而且發現也可以調用：
但是，這樣做會有一個問題，就是根據類實例化後的對象根本無法調用裡面的函數：
實際上是由於Python的綁定機制，這裡自動把bb對象作為第一個參數傳入，所以才會出現TypeError。
再看一個例子：
_ _dict_ _屬性是由一個字典組成，字典中僅有實例對象的屬性，不顯示類屬性和特殊屬性，鍵表示的是屬性名，值表示屬性相應的數據值。
現在實例對象dd有瞭兩個新屬性，而且這兩個屬性是僅屬於實例對象的：
為什麼會這樣？其實這完全歸功於self參數：當實例對象dd去調用setXY方法的時候，它傳入的第一個參數就是dd，那麼self.x = 4, self.y = 5也就相當於dd.x = 4, dd.y = 5，所以在實例對象，甚至類對象中都看不到x和y，是因為這兩個屬性是隻屬於實例對象dd的。
如果把類實例刪掉，實例對象dd還能否調用printXY方法？答案是可以的：
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