Python面向对象基础

Posted 2022-09-03 赵广陆

目录

• 1 面向对象
• 2 类和对象
• • 2.1 理解类和对象
  • • 2.1.1 类
    • 2.1.2 对象
  • 2.2 面向对象实现方法
  • • 2.2.1 定义类
    • 2.2.2 创建对象
    • 2.2.3 self
• 3 添加和获取对象属性
• • 3.1 类外面添加对象属性
  • • 3.2 类外面获取对象属性
    • 3.3 类里面获取对象属性
• 4 魔法方法
• • 4.1 __init__()
  • • 4.1.1 体验__init__()
    • 4.1.2 带参数的__init__()
  • 4.2 __str__()
  • 4.3 __del__()
• 5 实战案例应用
• • 5.1 烤地瓜
  • • 5.1.1 需求
    • 5.1.2 步骤分析
    • • 5.1.2.1 定义类
      • 5.1.2.2 创建对象，调用相关实例方法
    • 5.1.3 代码实现
    • • 5.1.3.1 定义类
      • 5.1.3.2 定义烤地⽠方法
      • 5.1.3.3 书写str魔法方法，用于输出对象状态
      • 5.1.3.4 创建对象，测试实例属性和实例方法
      • 5.1.3.5 定义添加调料方法，并调用该实例方法
    • 5.1.4 代码总览
  • 5.2 搬家具
  • • 5.2.1 需求
    • 5.2.2 步骤分析
    • • 5.2.2.1 定义类
      • 5.2.2.2 创建对象并调用相关方法
    • 5.2.3 代码实现
    • • 5.2.3.1 定义类
      • 5.2.3.2 创建对象并调用实例属性和方法

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1 面向对象

面向对象就是将编程当成是一个事物，对外界来说，事物是直接使用的，不用去管他内部的情况。而编程就是设置事物能够做什么事。

Java面向对象:https://blog.csdn.net/ZGL_cyy/article/details/104098457

2 类和对象

在面向对象编程过程中，有两个重要组成部分：类 和 对象。
类和对象的关系：用类去创建一个对象。

2.1 理解类和对象

2.1.1 类

类是对一系列具有相同特征和行为的事物的统称，是一个抽象的概念，不是真实存在的事物。

• 特征即是属性
• 行为即是方法

类比如是制造洗⾐机时要用到的图纸，也就是说类是用来创建对象。

2.1.2 对象

对象是类创建出来的真实存在的事物，例如：洗⾐机。

注意：开发中，先有类，再有对象。

2.2 面向对象实现方法

2.2.1 定义类

Python2中类分为：经典类和新式类

语法

class 类名():
    代码
    ......

注意：类名要满足标识符命名规则，同时遵循大驼峰命名习惯。

体验

class Washer():
    def wash(self):
        print('我会洗⾐服')

拓展：经典类
不由任意内置类型派生出的类，称之为经典类

class 类名:
    代码
    ......

区别：

在Python 2及以前的版本中，由任意内置类型派生出的类(只要一个内置类型位于类树的某个位置)，都属于“新式类”，都会获得所有“新式类”的特性；反之，即不由任意内置类型派生出的类，则称之为“经典类”。

“新式类”和“经典类”的区分在Python 3之后就已经不存在，在Python 3.x之后的版本，因为所有的类都派生自内置类型object(即使没有显示的继承object类型)，即所有的类都是“新式类”。

2.2.2 创建对象

对象又名实例。

语法

对象名 = 类名()

体验

# 创建对象
haier1 = Washer()
# <__main__.Washer object at 0x0000018B7B224240>
print(haier1)
# haier对象调用实例方法
haier1.wash()

注意：创建对象的过程也叫实例化对象。

2.2.3 self

self指的是调用该函数的对象。

# 1. 定义类
class Washer():
    def wash(self):
        print('我会洗⾐服')
        print(self)


haier1 = Washer()
print(haier1)
# haier1对象调用实例方法
haier1.wash()

haier2 = Washer()
print(haier2)

运行结果

注意：打印对象和self得到的结果是一致的，都是当前对象的内存中存储地址。

3 添加和获取对象属性

属性即是特征，比如：洗⾐机的宽度、高度、重量…
对象属性既可以在类外面添加和获取，也能在类里面添加和获取。

3.1 类外面添加对象属性

语法

对象名.属性名 = 值

体验

haier1.width = 500
haier1.height = 800

3.2 类外面获取对象属性

语法

对象名.属性名

体验

print(f'haier1洗⾐机的宽度是haier1.width')
print(f'haier1洗⾐机的高度是haier1.height')

3.3 类里面获取对象属性

语法

self.属性名

体验

# 定义类
class Washer():
    def print_info(self):
        # 类里面获取实例属性
        print(f'haier1洗⾐机的宽度是self.width')
        print(f'haier1洗⾐机的高度是self.height')
 
# 创建对象
haier1 = Washer()
 
# 添加实例属性
haier1.width = 500
haier1.height = 800
 
haier1.print_info()

运行结果

4 魔法方法

在Python中， xx() 的函数叫做魔法方法，指的是具有特殊功能的函数。

4.1 init()

4.1.1 体验__init__()

思考：洗⾐机的宽度高度是与生俱来的属性，可不可以在生产过程中就赋予这些属性呢？
答：理应如此。

init() 方法的作用：初始化对象。

class Washer():
 
    # 定义初始化功能的函数
    def __init__(self):
        # 添加实例属性
        self.width = 500
        self.height = 800
    
    def print_info(self):
        # 类里面调用实例属性
      print(f'洗⾐机的宽度是self.width, 高度是self.height')
 
haier1 = Washer()
haier1.print_info()

运行结果

注意：

• init() 方法，在创建一个对象时默认被调用，不需要手动调用
• init(self) 中的self参数，不需要开发者传递，python解释器会自动把当前的对象引用传递过去。

4.1.2 带参数的__init__()

思考：一个类可以创建多个对象，如何对不同的对象设置不同的初始化属性呢？
答：传参数。

class Washer():
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
 
    def print_info(self):
        print(f'洗⾐机的宽度是self.width')
        print(f'洗⾐机的高度是self.height')
 
haier1 = Washer(10, 20)
haier1.print_info()
 
haier2 = Washer(30, 40)
haier2.print_info()

4.2 str()

当使用print输出对象的时候，默认打印对象的内存地址。如果类定义了 str 方法，那么就会打印从在这个方法中 return 的数据。

class Washer():
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height

    def __str__(self):
        return '这是海尔洗⾐机的说明书'


haier1 = Washer(10, 20)
# 这是海尔洗⾐机的说明书 之后就不直接打印对象的地址了
print(haier1)

运行结果

运行结果

4.3 del()

当删除对象时，python解释器也会默认调用 del() 方法。

class Washer():
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
    
    def __del__(self):
        print(f'self对象已经被删除')
 
haier1 = Washer(10, 20)
 
# <__main__.Washer object at 0x0000026118223278>对象已经被删除
del haier1

运行结果

删除后无法调用方法

5 实战案例应用

5.1 烤地瓜

5.1.1 需求

需求主线：

1. 被烤的时间和对应的地⽠状态：
   0-3分钟：生的
   3-5分钟：半生不熟
   5-8分钟：熟的
   超过8分钟：烤糊了
2. 添加的调料：
   用户可以按自己的意愿添加调料

5.1.2 步骤分析

需求涉及一个事物： 地⽠，故案例涉及一个类：地⽠类。

5.1.2.1 定义类

• 地⽠的属性
  • 被烤的时间
  • 地⽠的状态
  • 添加的调料
• 地⽠的方法
  • 被烤
    • 用户根据意愿设定每次烤地⽠的时间
    • 判断地⽠被烤的总时间是在哪个区间，修改地⽠状态
  • 添加调料
    • 用户根据意愿设定添加的调料
    • 将用户添加的调料存储
• 显示对象信息

5.1.2.2 创建对象，调用相关实例方法

5.1.3 代码实现

5.1.3.1 定义类

地⽠属性
定义地⽠初始化属性，后期根据程序推进更新实例属性

class SweetPotato():
    def __init__(self):
        # 被烤的时间
        self.cook_time = 0
        # 地⽠的状态
        self.cook_static = '生的'
        # 调料列表
        self.condiments = []

5.1.3.2 定义烤地⽠方法

class SweetPotato():
    ......
    
    def cook(self, time):
        """烤地⽠的方法"""
        self.cook_time += time
        if 0 <= self.cook_time < 3:
            self.cook_static = '生的'
        elif 3 <= self.cook_time < 5:
            self.cook_static = '半生不熟'
        elif 5 <= self.cook_time < 8:
            self.cook_static = '熟了'
        elif self.cook_time >= 8:
            self.cook_static = '烤糊了'

5.1.3.3 书写str魔法方法，用于输出对象状态

class SweetPotato():
    ......
    def __str__(self):
    return f'这个地⽠烤了self.cook_time分钟, 状态是self.cook_static'

5.1.3.4 创建对象，测试实例属性和实例方法

digua1 = SweetPotato()
print(digua1)
digua1.cook(2)
print(digua1)

5.1.3.5 定义添加调料方法，并调用该实例方法

class SweetPotato():
    ......
 
    def add_condiments(self, condiment):
        """添加调料"""
        self.condiments.append(condiment)
 
    def __str__(self):
        return f'这个地⽠烤了self.cook_time分钟, 状态是self.cook_static, 添加的调料有self.condiments'
 
digua1 = SweetPotato()
print(digua1)
 
digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('酱油')
print(digua1)
 
digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('辣椒面儿')
print(digua1)
 
digua1.cook(2)
print(digua1)
 
digua1.cook(2)
print(digua1)

5.1.4 代码总览

# 定义类
class SweetPotato():
    def __init__(self):
        # 被烤的时间
        self.cook_time = 0
        # 地⽠的状态
        self.cook_static = '生的'
        # 调料列表
        self.condiments = []
 
    def cook(self, time):
        """烤地⽠的方法"""
        self.cook_time += time
        if 0 <= self.cook_time < 3:
            self.cook_static = '生的'
        elif 3 <= self.cook_time < 5:
            self.cook_static = '半生不熟'
        elif 5 <= self.cook_time < 8:
            self.cook_static = '熟了'
        elif self.cook_time >= 8:
            self.cook_static = '烤糊了'
 
    def add_condiments(self, condiment):
        """添加调料"""
        self.condiments.append(condiment)
 
    def __str__(self):
        return f'这个地⽠烤了self.cook_time分钟, 状态是self.cook_static, 添加的调料有self.condiments'
        
digua1 = SweetPotato()
print(digua1)
 
digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('酱油')
print(digua1)
 
digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('辣椒面儿')
print(digua1)
 
digua1.cook(2)
print(digua1)
 
digua1.cook(2)
print(digua1)

5.2 搬家具

5.2.1 需求

将小于房子剩余面积的家具摆放到房子中

5.2.2 步骤分析

需求涉及两个事物：房子 和 家具，故被案例涉及两个类：房子类 和 家具类。

5.2.2.1 定义类

• 房子类
  • 实例属性
    • 房子地理位置
    • 房子占地面积
    • 房子剩余面积
    • 房子内家具列表
  • 实例方法
    • 容纳家具
  • 显示房屋信息
• 家具类
  • 家具名称
  • 家具占地面积

5.2.2.2 创建对象并调用相关方法

5.2.3 代码实现

5.2.3.1 定义类

家具类

class Furniture():
    def __init__(self, name, area):
        # 家具名字
        self.name = name
        # 家具占地面积
        self.area = area

房子类

class Home():
    def __init__(self, address, area):
        # 地理位置
        self.address = address
        # 房屋面积
        self.area = area
        # 剩余面积
        self.free_area = area
        # 家具列表
        self.furniture = []
 
    def __str__(self):
        return f'房子坐落于self.address, 占地面积self.area, 剩余面积self.free_area, 家具有self.furniture'
 
    def add_furniture(self, item):
        """容纳家具"""
        if self.free_area >= item.area:
            self.furniture.append(item.name)
            # 家具搬入后，房屋剩余面积 = 之前剩余面积 - 该家具面积
            self.free_area -= item.area
        else:
            print('家具太大，剩余面积不足，无法容纳')

5.2.3.2 创建对象并调用实例属性和方法

bed = Furniture('双人床', 6)
jia1 = Home('北京', 1200)
print(jia1)

jia1.add_furniture(bed)
print(jia1)

sofa = Furniture('沙发', 10)
jia1.add_furniture(sofa)
print(jia1)

ball = Furniture('篮球场', 1500)
jia1.add_furniture(ball)
print(jia1)