图解Python（2）（高级篇）

2-1

浅拷贝所谓浅拷贝，指的是：对于某个对象，虽然创建了与该对象具有相同值的另一个对象，但是，这两个对象内部嵌套的对应子对象全都是同一个对象。简单地说，外部进行了拷贝，内部没有拷贝。以下方式得到的拷贝都是浅拷贝：1. 切片操作[:] 2. 调用列表、字典、集合的方法copy() 3. 调用内置函数list()、dict()、set() 4. 调用标准库模块copy中的函数copy()

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3-1

面向对象编程的概述（上）面向对象编程（Object Oriented Programming，简称OOP），是一种编程方式，这种编程方式需要使用"对象"来实现。对象具有以下特征：1. 世间万物皆对象；2. 每个对象都是唯一的；对象具有属性和行为；对象具有状态；对象分为类对象和实例对象两大类。

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3-2

面向对象编程的概述（下）面向对象编程的大体步骤：1. 抽象出类对象；2. 抽象出类对象的属性；3. 抽象出类对象的行为（方法）；4. 根据类对象创建实例对象； 5. 通过实例对象访问属性和方法。

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3-3

定义类对象和创建实例对象（上）根据类对象创建实例对象的语法格式为：类名([实参])。为了在创建实例对象后对其进行初始化（例如：给实例对象绑定一些属性），可以在类对象中定义一个名为__init__的特殊方法（以双下划线__开头和结尾的方法）。这样，创建实例对象后就会自动调用特殊方法__init__。如果没有定义特殊方法__init__，或者定义了特殊方法__init__但是没有定义除self之外的形参，那么根据类对象创建实例对象时就不需要传入实参。

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3-4

定义类对象和创建实例对象（下）如果在类对象中定义了特殊方法__init__，那么对于"类名([实参])"，会执行两大步：1. 创建实例对象；2. 自动调用创建的实例对象的特殊方法__init__（创建的实例对象会作为实参被自动传递给特殊方法__init__的第一个形参self）。

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3-5

实例属性（上）实例属性指的是实例对象所绑定的属性。绑定实例属性（给实例对象绑定属性）的方式有两种：1. 在类对象的内部（方法中）；2. 在类对象的外部。访问实例属性的方式有两种：1. 在类对象的内部（方法中）；2. 在类对象的外部。之所以添加前缀"self"或"实例对象"，是为了表明实例属性被哪个实例对象所绑定。

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实例属性（下）同一个类对象的不同实例对象所绑定的实例属性是相互独立的。也就是说，给一个实例对象绑定的实例属性，对于另外一个实例对象是不起作用的。

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类属性（上）类属性指的是类对象所绑定的属性。绑定类属性（给类对象绑定属性）的方式有两种：1. 在类对象的内部（方法外）；2. 在类对象的外部。访问类属性的方式有两种：1. 在类对象的内部（方法中）；2. 在类对象的外部。之所以添加前缀"类对象"，是为了表明类属性被哪个类对象所绑定。

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3-8

类属性（中）举例实践绑定类属性的两种方式和访问类属性的两种方式。

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类属性（下）访问实例属性和类属性都可以通过"实例对象.属性名"的方式。当通过"实例对象.属性名"的方式访问属性时，会先查找指定的实例对象中有没有指定名称的实例属性，如果没有，再查找对应的类对象中有没有指定名称的类属性。所以，当通过"实例对象.属性名"的方式访问属性时，如果实例属性和类属性同名，实例属性会屏蔽掉类属性。当通过"实例对象.属性名 = 属性值"的方式绑定属性时，这里的属性只表示实例属性（因为类属性没有这样的绑定方式），所以，只会查找指定的实例对象有没有绑定指定名称的实例属性，如果没有则进行绑定，如果已经绑定了，则对属性值进行修改。

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3-10

实例方法（上）实例方法指的是只有实例对象才可以调用的方法。在类对象中定义实例方法时，第一个形参表示调用该方法的实例对象，其对应的实参由系统自动传入。第一个形参的名称通常是self，也可以是其它名称。调用实例方法时，系统自动将调用该实例方法的实例对象作为实参传递给第一个形参。第一个实参会传递给第二个形参，第二个实参会传递给第三个形参，依次类推。

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3-11

实例方法（下）Python是动态语言，所以，在实例对象或类对象创建之后，可以对其动态地绑定实例方法。同一个类对象的不同实例对象所绑定的实例方法是相互独立的。也就是说，给一个实例对象绑定的实例方法，对于另一个实例对象是不起作用的。为了能让一个类对象的所有实例对象都能调用某个实例方法，可以给类对象绑定该实例方法。

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3-12

类方法类方法指的是类对象中使用装饰器@classmethod进行装饰的方法。在类对象中定义类方法时，必须使用装饰器@classmethod进行装饰，此外，第一个形参表示类对象，其对应的实参由系统自动传入。第一个形参的名称通常是cls，也可以是其它名称。调用类方法时，系统自动将类对象作为实参传递给第一个形参。第一个实参会传递给第二个形参，第二个实参会传递给第三个形参，依次类推。

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3-13

静态方法类对象的静态方法只是一个普通函数。把某个普通函数归属于类对象，可能只是为了易于代码管理。在类对象中定义静态方法时，必须使用装饰器@staticmethod进行装饰。静态方法只是一个普通函数，因此，第一个形参没有特殊含义和要求。调用静态方法时的参数传递与调用普通函数是一样的。

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3-14

访问控制访问控制指的是：控制类对象的属性和方法在类对象的外部是否可以直接访问。如果在类对象的某个属性或方法前添加两个下划线__，那么在类对象的外部就不能直接访问该属性或方法了。之所以不能在类对象的外部直接访问以双下划线开头的属性或方法，是因为：Python解释器对外把属性或方法__xxx改成了另外一个名字：_类名__xxx。所以，在类对象的外部仍然可以通过_类名__xxx访问属性或方法__xxx。但是，强烈建议不要这样访问，因为不同版本的Python解释器可能会把属性或方法__xxx改成不同的名字。仍然可以在类对象的外部动态绑定名为__xxx的属性或方法，这与类对象内部名为__xxx的属性或方法是不同的。除了在类对象的属性或方法前添加两个下划线__，还可以在类对象的属性或方法前添加单下划线__，这表示：虽然可以在类对象的外部访问该属性或方法，但是最好不要访问。

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3-15

封装封装是面向对象编程的三大特征之一。封装有两方面的含义：1. 将数据（属性）和行为（方法）包装到类对象中。在方法内部对属性进行操作，在类对象的外部调用方法。这样，无需关心方法内部的具体实现细节，从而隔离了复杂度。2. 在类对象的内部通过访问控制把某些属性和方法隐藏起来，不允许在类对象的外部直接访问，而是在类对象的内部对外提供公开的接口方法（例如getter和setter）以访问隐藏的信息。这样，就对隐藏的信息进行了保护。

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继承的概述当几个类对象中有共同的属性和方法时，就可以把这些属性和方法抽象并提取到一个基类中，每个类对象特有的属性和方法还是在本类对象中定义，这样，只需要让每个类对象都继承这个基类，就可以访问基类中的属性和方法了。继承基类的每个类对象被称为派生类。基类也被称为父类或超类，派生类也被称为子类。Python中的所有类对象都继承自一个统一的基类：object。这就是为什么我们在定义类对象时要在类名后面添加(object)。除了封装，继承也是面向对象编程的三大特征之一。继承是实现代码复用的重要手段。

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继承子类只有一个直接父类时称为单继承，子类有多个直接父类时称为多继承。子类会继承所有父类（包括所有直接父类和所有间接父类）的所有属性和方法。子类可以添加父类中没有的属性和方法。

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