Python之面向对象

Posted 王先生是胖子

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Python之面向对象相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

  Python之面向对象  

  面向对象编程是一种编程方式,此编程方式是需要使用 “类” 和 “对象” 来实现的。

  所以,面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。

 

  类就是一个模板,模板里可以包含多个函数,函数里实现一些功能

  对象则是根据模板创建的实例,通过实例对象可以执行类中的函数

 

  • class是关键字,表示类
  • 创建对象,类名称后加括号即可

ps:类中的函数第一个参数必须是self(详细见:类的三大特性之封装)
   类中定义的函数叫做 “方法”

# 创建类
class Foo:
     
    def Bar(self):
        print \'Bar\'
 
    def Hello(self, name):
        print \'i am %s\' %name
 
# 根据类Foo创建对象obj
obj = Foo()
obj.Bar()            #执行Bar方法
obj.Hello(\'wupeiqi\') #执行Hello方法 

 

面向对象三大特性:

  面向对象的三大特性是指:封装、继承和多态。

 

一、封装

封装,顾名思义就是将内容封装到某个地方,以后再去调用被封装在某处的内容。

所以,在使用面向对象的封装特性时,需要:

  • 将内容封装到某处
  • 从某处调用被封装的内容

第一步:将内容封装到某处

 

 self 是一个形式参数,当执行 obj1 = Foo(\'wupeiqi\', 18 ) 时,self 等于 obj1

                              当执行 obj2 = Foo(\'alex\', 78 ) 时,self 等于 obj2

所以,内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中,每个对象中都有 name 和 age 属性,在内存里类似于下图来保存。

第二步:从某处调用被封装的内容

调用被封装的内容时,有两种情况:

  • 通过对象直接调用
  • 通过self间接调用

1、通过对象直接调用被封装的内容

上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式,根据保存格式可以如此调用被封装的内容:对象.属性名

class Foo:
 
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
 
obj1 = Foo(\'wang\', 18)
print obj1.name    # 直接调用obj1对象的name属性
print obj1.age     # 直接调用obj1对象的age属性
 
obj2 = Foo(\'george\', 73)
print obj2.name    # 直接调用obj2对象的name属性
print obj2.age     # 直接调用obj2对象的age属性

2、通过self间接调用被封装的内容

执行类中的方法时,需要通过self间接调用被封装的内容

class Foo:
  
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
  
    def detail(self):
        print self.name
        print self.age
  
obj1 = Foo(\'wang\', 18)
obj1.detail()  # Python默认会将obj1传给self参数,即:obj1.detail(obj1),所以,此时方法内部的 self = obj1,即:self.name 是 wang ;self.age 是 18
  
obj2 = Foo(\'george\', 73)
obj2.detail()  # Python默认会将obj2传给self参数,即:obj1.detail(obj2),所以,此时方法内部的 self = obj2,即:self.name 是 george ; self.age 是 78

综上所述,对于面向对象的封装来说,其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中,然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。

 

练习一:在终端输出如下信息

  • 小明,10岁,男,上山去砍柴
  • 小明,10岁,男,开车去东北
  • 小明,10岁,男,最爱大保健
  • 老李,90岁,男,上山去砍柴
  • 老李,90岁,男,开车去东北
  • 老李,90岁,男,最爱大保健
  • 老张...

函数式编程结果:

def kanchai(name, age, gender):
    print ("%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(name, age, gender))


def qudongbei(name, age, gender):
    print ("%s,%s岁,%s,开车去东北" %(name, age, gender))


def dabaojian(name, age, gender):
    print ("%s,%s岁,%s,最爱大保健" %(name, age, gender))


kanchai(\'小明\', 10, \'\')
qudongbei(\'小明\', 10, \'\')
dabaojian(\'小明\', 10, \'\')


kanchai(\'老李\', 90, \'\')
qudongbei(\'老李\', 90, \'\')
dabaojian(\'老李\', 90, \'\')

 

面向对象结果:

class Foo:
    
    def __init__(self, name, age ,gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender

    def kanchai(self):
        print ("%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(self.name, self.age, self.gender))

    def qudongbei(self):
        print ("%s,%s岁,%s,开车去东北" %(self.name, self.age, self.gender))

    def dabaojian(self):
        print ("%s,%s岁,%s,最爱大保健" %(self.name, self.age, self.gender))


xiaoming = Foo(\'小明\', 10, \'\')
xiaoming.kanchai()
xiaoming.qudongbei()
xiaoming.dabaojian()

laoli = Foo(\'老李\', 90, \'\')
laoli.kanchai()
laoli.qudongbei()
laoli.dabaojian()

 

练习二:游戏人生程序

1、创建三个游戏人物,分别是:

  • 苍井井,女,18,初始战斗力1000
  • 东尼木木,男,20,初始战斗力1800
  • 波多多,女,19,初始战斗力2500

2、游戏场景,分别:

  • 草丛战斗,消耗200战斗力
  • 自我修炼,增长100战斗力
  • 多人游戏,消耗500战斗力

结果:

# -*- coding:utf-8 -*-

# #####################  定义实现功能的类  #####################

class Person:

    def __init__(self, na, gen, age, fig):
        self.name = na
        self.gender = gen
        self.age = age
        self.fight =fig

    def grassland(self):
        """注释:草丛战斗,消耗200战斗力"""

        self.fight = self.fight - 200

    def practice(self):
        """注释:自我修炼,增长100战斗力"""
        
        self.fight = self.fight + 200

    def incest(self):
        """注释:多人游戏,消耗500战斗力"""
        
        self.fight = self.fight - 500

    def detail(self):
        """注释:当前对象的详细情况"""

        temp = "姓名:%s ; 性别:%s ; 年龄:%s ; 战斗力:%s"  % (self.name, self.gender, self.age, self.fight)
        print temp

        
# #####################  开始游戏  #####################

cang = Person(\'苍井井\', \'\', 18, 1000)    # 创建苍井井角色
dong = Person(\'东尼木木\', \'\', 20, 1800)  # 创建东尼木木角色
bo = Person(\'波多多\', \'\', 19, 2500)      # 创建波多多角色

cang.incest() #苍井空参加一次多人游戏
dong.practice()#东尼木木自我修炼了一次
bo.grassland() #波多多参加一次草丛战斗


#输出当前所有人的详细情况
cang.detail()
dong.detail()
bo.detail()


cang.incest() #苍井空又参加一次多人游戏
dong.incest() #东尼木木也参加了一个多人游戏
bo.practice() #波多多自我修炼了一次

#输出当前所有人的详细情况
cang.detail()
dong.detail()
bo.detail()

二、继承

继承,面向对象中的继承和现实生活中的继承相同,即:子可以继承父的内容。

例如:

  猫可以:喵喵叫、吃、喝、拉、撒

  狗可以:汪汪叫、吃、喝、拉、撒

如果我们要分别为猫和狗创建一个类,那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能,如下所示:

class 猫:

    def 喵喵叫(self):
        print \'喵喵叫\'

    def 吃(self):
        # do something

    def 喝(self):
        # do something

    def 拉(self):
        # do something

    def 撒(self):
        # do something

class 狗:

    def 汪汪叫(self):
        print \'喵喵叫\'

    def 吃(self):
        # do something

    def 喝(self):
        # do something

    def 拉(self):
        # do something

    def 撒(self):
        # do something
伪代码

上述代码不难看出,吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能,而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想,如下实现:

  动物:吃、喝、拉、撒

     猫:喵喵叫(猫继承动物的功能)

     狗:汪汪叫(狗继承动物的功能)

class 动物:

    def 吃(self):
        # do something

    def 喝(self):
        # do something

    def 拉(self):
        # do something

    def 撒(self):
        # do something

# 在类后面括号中写入另外一个类名,表示当前类继承另外一个类
class 猫(动物):

    def 喵喵叫(self):
        print \'喵喵叫\'
        
# 在类后面括号中写入另外一个类名,表示当前类继承另外一个类
class 狗(动物):

    def 汪汪叫(self):
        print \'喵喵叫\'
伪代码
 1 class Animal:
 2 
 3     def eat(self):
 4         print "%s 吃 " %self.name
 5 
 6     def drink(self):
 7         print "%s 喝 " %self.name
 8 
 9     def shit(self):
10         print "%s 拉 " %self.name
11 
12     def pee(self):
13         print "%s 撒 " %self.name
14 
15 
16 class Cat(Animal):
17 
18     def __init__(self, name):
19         self.name = name
20         self.breed = \'\'
21 
22     def cry(self):
23         print \'喵喵叫\'
24 
25 class Dog(Animal):
26     
27     def __init__(self, name):
28         self.name = name
29         self.breed = \'\'
30         
31     def cry(self):
32         print \'汪汪叫\'
33         
34 
35 # ######### 执行 #########
36 
37 c1 = Cat(\'小白家的小黑猫\')
38 c1.eat()
39 
40 c2 = Cat(\'小黑的小白猫\')
41 c2.drink()
42 
43 d1 = Dog(\'胖子家的小瘦狗\')
44 d1.eat()
代码实现

所以,对于面向对象的继承来说,其实就是将多个类共有的方法提取到父类中,子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。

注:除了子类和父类的称谓,你可能看到过 派生类 和 基类 ,他们与子类和父类只是叫法不同而已。

学习了继承的写法之后,我们用代码来是上述阿猫阿狗的功能:

class Animal:

    def eat(self):
        print "%s 吃 " %self.name

    def drink(self):
        print "%s 喝 " %self.name

    def shit(self):
        print "%s 拉 " %self.name

    def pee(self):
        print "%s 撒 " %self.name


class Cat(Animal):

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.breed = \'\'

    def cry(self):
        print \'喵喵叫\'

class Dog(Animal):
    
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.breed = \'\'
        
    def cry(self):
        print \'汪汪叫\'
        

# ######### 执行 #########

c1 = Cat(\'小白家的小黑猫\')
c1.eat()

c2 = Cat(\'小黑的小白猫\')
c2.drink()

d1 = Dog(\'胖子家的小瘦狗\')
d1.eat()
代码实例

那么问题又来了,多继承呢?

  • 是否可以继承多个类
  • 如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数,那么那一个会被使用呢?

1、Python的类可以继承多个类,Java和C#中则只能继承一个类

2、Python的类如果继承了多个类,那么其寻找方法的方式有两种,分别是:深度优先广度优先

  • 当类是经典类时,多继承情况下,会按照深度优先方式查找
  • 当类是新式类时,多继承情况下,会按照广度优先方式查找

经典类和新式类,从字面上可以看出一个老一个新,新的必然包含了跟多的功能,也是之后推荐的写法,从写法上区分的话,如果 当前类或者父类继承了object类,那么该类便是新式类,否则便是经典类。

 1 class D:
 2 
 3     def bar(self):
 4         print \'D.bar\'
 5 
 6 
 7 class C(D):
 8 
 9     def bar(self):
10         print \'C.bar\'
11 
12 
13 class B(D):
14 
15     def bar(self):
16         print \'B.bar\'
17 
18 
19 class A(B, C):
20 
21     def bar(self):
22         print \'A.bar\'
23 
24 a = A()
25 # 执行bar方法时
26 # 首先去A类中查找,如果A类中没有,则继续去B类中找,如果B类中么有,则继续去D类中找,如果D类中么有,则继续去C类中找,如果还是未找到,则报错
27 # 所以,查找顺序:A --> B --> D --> C
28 # 在上述查找bar方法的过程中,一旦找到,则寻找过程立即中断,便不会再继续找了
29 a.bar()
经典类多继承
 1 class D(object):
 2 
 3     def bar(self):
 4         print \'D.bar\'
 5 
 6 
 7 class C(D):
 8 
 9     def bar(self):
10         print \'C.bar\'
11 
12 
13 class B(D):
14 
15     def bar(self):
16         print \'B.bar\'
17 
18 
19 class A(B, C):
20 
21     def bar(self):
22         print \'A.bar\'
23 
24 a = A()
25 # 执行bar方法时
26 # 首先去A类中查找,如果A类中没有,则继续去B类中找,如果B类中么有,则继续去C类中找,如果C类中么有,则继续去D类中找,如果还是未找到,则报错
27 # 所以,查找顺序:A --> B --> C --> D
28 # 在上述查找bar方法的过程中,一旦找到,则寻找过程立即中断,便不会再继续找了
29 a.bar()
新式类多继承

经典类:首先去A类中查找,如果A类中没有,则继续去B类中找,如果B类中么有,则继续去D类中找,如果D类中么有,则继续去C类中找,如果还是未找到,则报错

新式类:首先去A类中查找,如果A类中没有,则继续去B类中找,如果B类中么有,则继续去C类中找,如果C类中么有,则继续去D类中找,如果还是未找到,则报错

注意:在上述查找过程中,一旦找到,则寻找过程立即中断,便不会再继续找了

 

三、多态 

 Python不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法,但是原生多态,其Python崇尚“鸭子类型”。

 1 class F1:
 2     pass
 3 
 4 
 5 class S1(F1):
 6 
 7     def show(self):
 8         print \'S1.show\'
 9 
10 
11 class S2(F1):
12 
13     def show(self):
14         print \'S2.show\'
15 
16 
17 # 由于在Java或C#中定义函数参数时,必须指定参数的类型
18 # 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法,又可以执行S2对象的show方法,所以,定义了一个S1和S2类的父类
19 # 而实际传入的参数是:S1对象和S2对象
20 
21 def Func(F1 obj):
22     """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""
23     
24     print obj.show()
25     
26 s1_obj = S1()
27 Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj,执行 S1 的show方法,结果:S1.show
28 
29 s2_obj = S2()
30 Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj,执行 Ss 的show方法,结果:S2.show
31 
32 Python伪代码实现Java或C#的多态
Python伪代码实现Java或C#的多态
 1 class F1:
 2     pass
 3 
 4 
 5 class S1(F1):
 6 
 7     def show(self):
 8         print \'S1.show\'
 9 
10 
11 class S2(F1):
12 
13     def show(self):
14         print \'S2.show\'
15 
16 def Func(obj):
17     print obj.show()
18 
19 s1_obj = S1()
20 Func(s1_obj) 
21 
22 s2_obj = S2()
23 Func(s2_obj) 
24 
25 Python “鸭子类型”
Python “鸭子类型”
  • 面向对象是一种编程方式,此编程方式的实现是基于对  和 对象 的使用
  • 类 是一个模板,模板中包装了多个“函数”供使用
  • 对象,根据模板创建的实例(即:对象),实例用于调用被包装在类中的函数
  • 面向对象三大特性:封装、继承和多态

 

函数式编程 和 面向对象 如何选择?分别在什么情况下使用?

答:须知:对于 C# 和 Java 程序员来说不存在这个问题,因为该两门语言只支持面向对象编程(不支持函数式编程)。而对于 Python 和 PHP 等语言却同时支持两种编程方式,且函数式编程能完成的操作,面向对象都可以实现;而面向对象的能完成的操作,函数式编程不行(函数式编程无法实现面向对象的封装功能)。

所以,一般在Python开发中,全部使用面向对象 或 面向对象和函数式混合使用

面向对象的应用场景:

  1. 多函数需使用共同的值,如:数据库的增、删、改、查操作都需要连接数据库字符串、主机名、用户名和密码
 1 class SqlHelper:
 2 
 3     def __init__(self, host, user, pwd):
 4 
 5         self.host = host
 6         self.user = user
 7         self.pwd = pwd
 8 
 9     def 增(self):
10         # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接
11         # do something
12         # 关闭数据库连接
13 
14     def 删(self):
15         # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接
16         # do something
17         # 关闭数据库连接
18 
19     def 改(self):
20         # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接
21         # do something
22         # 关闭数据库连接
23 
24     def 查(self):
25     # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接
26         # do something
27         VSCode自定义代码片段——JS中的面向对象编程

VSCode自定义代码片段9——JS中的面向对象编程

PHP面向对象之选择工厂和更新工厂

python基础之面向对象

Python之面向对象:面向对象基础

python之面向对象编程一