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前言
Python 是一门自由的语言，我们可以用 Python 实现面向过程编程、函数式编程和面向对象编程。在实现一些小功能时，我们可以考虑使用面向过程编程或者函数式编程。但是从长远来看，在大项目上我们应该使用面向对象编程，这样编写的程序才更便于理解和管理。
类
在面向对象中，类是一个非常重要的角色。我们可以通过类来创建一个具体的对象，有了对象我们就能进行一系列的操作。而定义类的关键字是 class，下面我们定义一个人类：
class Person():
def __init__(self):
pass
def run(self):
pass
def sleep(self):
pass
def eat(self):
pass
上面我们定义了一个类。那么定义这个类有什么用呢？
类其实就是对象的模板，我们可以通过类知道这个类的对象的属性和行为。对于类的理解我们可以类比生物学的物种分类。我们根据不同的特性和行为给动物分类，把具有某些共同特性和行为（猫科动物所特点有的）的动物称作猫科动物，把拥有另一些共同特性和行为（犬科动物特有的）的动物称作犬科动物。
对象
对象不同于类，对象是通过类创造出来的东西，我们可以理解为用摸具创造出的物体。下面是通过 Person 类创建对象的操作：
# 创建一个 Person 的对象
p = Person()
Person 类规定了该类的属性和行为，但是我们通常只能通过类的对象对属性赋值，或者执行行为。类和对象的关系我们可以理解为“人类”和“爱因斯坦”的关系。人类是一个泛指，只要是具有某些特性和行为的物体我们都可以称为人类，而爱因斯坦是一个具体的人。他能吃饭，能思考，有性别。
我们可以通过下面的语句来执行对象的行为：
# 创建一个 Person 对象
p = Person()
# 执行对象的行为
p.run()
除了可以执行行为，我们也可以用来读取和修改对象的属性。
类变量和成员变量
成员变量
在上面的例子中，我们只给类定义了行为（方法），却没有定义属性。下面我们来看看要如何给一个类定义属性：
class Person():
def __init__(self, name, gender, age):
self.name = name
self.gender = gender
self.age = age
def run(self):
pass
def sleep(self):
pass
def eat(self):
pass
代码中，我们在 init 方法中添加了几句话。其中：
self.name
self.gender
self.age
都是该类的对象所具有的属性。而：
def __init__(self, name, gender, age):
中的 name、gender、age 则是创建对象时需要传入的参数。想创建上面的类对象我们需要用如下语句：
p = Person('zack', 'male', 20)
其中 self 参数我们可以暂时忽略。
类变量
成员变量属于对象，是对象的属性。而类变量则是属于类本身，类变量的定义如下：
class Person():
temp = 100
def __init__(self, name, sex, age):
self.name = name
self.sex = sex
self.age = age
def run(self):
pass
def sleep(self):
pass
def eat(self):
pass
print(Person.temp)
其中变量 temp 就是类变量。之前说过对象的属性需要通过对象才能获取，而类变量则可以通过类直接获取。
除了通过类获取外，我们也可以通过该类的对象获取，不过这种做法是不推荐的。
类方法
静态方法
上面提到的方法都有一个 self 参数，而且必须通过类对象来执行。而有一种和类变量相似的方法，可以直接通过类来调用，我们看下面代码：
class Person():
temp = 100
def __init__(self, name, sex, age):
self.name = name
self.sex = sex
self.age = age
def run(self):
pass
def sleep(self):
pass
def eat(self):
pass
@staticmethod
def func():
print('我是一个静态方法')
Person.func()
其中 func 方法都是静态方法，我们给 func 添加了一个 @staticmethod 装饰器。而且不需要给它传入 self 参数。
类方法
除了静态方法可以通过类直接调用，类方法也能直接通过类来调用。但是类方法的创建和静态方法有些不同，我们看下面的代码：
class Person():
temp = 100
def __init__(self, name, sex, age):
self.name = name
self.sex = sex
self.age = age
def run(self):
pass
def sleep(self):
pass
def eat(self):
pass
@classmethod
def func(cls):
print('我是一个静态方法')
Person.func()
其中 func 方法就是我们的类方法，类方法需要使用装饰器 @classmethod 装饰，另外类方法至少有一个参数 cls。
在之前见到的 self 参数实际上就是当前类对象，而 cls 参数则是当前类。
面向对象的三大特性
面向对象的三大特性分别是封装、继承和多态。而 Python 语言本身是弱类型的，所以多态在 Python 本身的语法中就有体现，所以我们会着重说封装和继承。
封装性
在我们之前的代码中，已经多次使用过封装了。我们回想一下，如果是用面向过程的方式，我们要怎么表示一个人？
表示的方式有很多，比如列表：
def run():
print('run...')
def sleep():
print('sleep...')
def eat():
print('eat...')
p1 = [
'zack',
'male',
20,
run,
sleep,
eat
]
这种方式可以表示一个人的属性和行为，但是不是非常直观，而且如果我们要创建两个人就会比较麻烦。
我们还可以通过字典的方式表示一个人，这种方式要直观些，但是在创建两个人时还是很麻烦。这个时候我们就可以利用面向对象的封装性：
class Person():
def __init__(self, name, sex, age):
self.name = name
self.sex = sex
self.age = age
def run(self):
pass
def sleep(self):
pass
def eat(self):
pass
在上面的例子中，我们把人的属性和行为放入一个整体（类）。在创建对象时，我们不需要知道这个整体内部的样子就可以直接创建一个对象。
继承
在生物学中，生物被划分为界、门、纲、目、科、属、种。这些都是有层次关系的，比如猫科动物是一个分类，它属于哺乳纲。犬科动物也是一个分类，它同样属于哺乳纲。
类的定义同样可以有层次，想实现这种层次就需要使用到继承。下面我们先定义三个类：
class Animal():
def __init__(self):
pass
def run(self):
pass
def sleep(self):
pass
def eat(self):
pass
class Cat(Animal):
def func1(self):
pass
class Dog(Animal):
def func2(self):
pass
其中 Animal 中定义了三个方法，而 Cat 和 Dog 都属于动物，所以我让 Cat 和 Dog 继承 Animal 类。在 Cat 中只定义了 func1，而在 Dog 中只定义了 func2。下面我们可以测试一下：
cat = Cat()
cat.sleep()
cat.run()
cat.eat()
cat.func1()
dog = Dog()
dog.sleep()
dog.run()
dog.eat()
dog.func2()
我们创建了 Cat 对象和 Dog 对象，分别调用了自己内部定义的方法和 Animal 中定义的方法，发现都可以正常执行。这是因为 Cat 和 Dog 类继承了 Animal 的属性和行为。在 Python 中时允许多继承的。
多态
多态就是指对象的多种形态。在 Python 中对象本身就是多态的，比如下面这段代码：
def func(obj):
obj.test()
我们定义了一个函数，该函数接收一个参数。因为没有类型限制，所以我们可以传入任意的参数，但是在函数内部执行了一个 obj.test() 语句，要想程序不报错，我们需要传入一个内部包含 test 方法的参数。
这是程序对 obj 的唯一限制，因此 obj 可以有多种形态。在其它语言中，多态更多体现在继承和方法重写中。
魔法方法
在类中，有一些特殊的方法。比如 __init__，我们把这种 __方法名__ 的方法叫做魔法方法，当我们重写了一些特定的魔法方法后，我们的类就可以做一些特定的操作。如下面代码：
class Person():
def __del__(self):
print('删除')
def __getitem__(self, item):
print(item)
def __add__(self, other):
print(other)
p1 = Person()
p1[0]
p1 + 10
del p1
在 Person 类中，我们写了三个魔法方法，分别是 __del__、__getitem__ 和 __add__。下面分别说一下这几个方法的作用。
当我们执行：
del obj
时，程序就会调用 obj.__del__ 方法。当我们执行：
obj[item]
时，程序会执行 obj 的 __getitem__ 方法，并传入 item。当执行：
obj + item
时，程序会调用 __add__ 方法，并传入 item 参数。
除了上面这些魔法方法，Python 中还提供了许多其它魔法方法。你可以自己研究研究它们的作用。
