python的类和对象

Posted 2020-11-06 鱼丸粗面没鱼丸

一、面向对象和面向过程

1.1面向过程的特点

优点是：极大的降低了写程序的复杂度，只需要顺着要执行的步骤，堆叠代码即可。

缺点是：一套流水线或者流程就是用来解决一个问题，代码牵一发而动全身。

1.2面向过程的特点

优点是：解决了程序的扩展性。对某一个对象单独修改，会立刻反映到整个体系中，如对游戏中一个人物参数的特征和技能修改都很容易。

缺点：可控性差，无法向面向过程的程序设计流水线式的可以很精准的预测问题的处理流程与结果，面向对象的程序一旦开始就由对象之间的交互解决问题

二、类和对象

了解一些名词：类、对象、实例、实例化

类：具有相同特征的一类事物(人、狗、老虎)

2.1类和对象定义

　　因而具有相同特征和技能的一类事物就是‘类’，对象是则是这一类事物中具体的一个。

class 类名:
    def __init__(self,参数1,参数2):
        self.对象的属性1 = 参数1
        self.对象的属性2 = 参数2

    def 方法名(self):pass

    def 方法名2(self):pass

对象名 = 类名(1,2)  #对象就是实例，代表一个具体的东西
                  #类名() : 类名+括号就是实例化一个类，相当于调用了__init__方法
                  #括号里传参数，参数不需要传self，其他与init中的形参一一对应
                  #结果返回一个对象
对象名.对象的属性1   #查看对象的属性，直接用 对象名.属性名 即可
对象名.方法名()     #调用类中的方法，直接用 对象名.方法名() 即可

2.2类属性的补充

一：我们定义的类的属性到底存到哪里了？有两种方式查看
dir(类名)：查出的是一个名字列表
类名.__dict__:查出的是一个字典，key为属性名，value为属性值

二：特殊的类属性
类名.__name__# 类的名字(字符串)
类名.__doc__# 类的文档字符串
类名.__base__# 类的第一个父类(在讲继承时会讲)
类名.__bases__# 类所有父类构成的元组(在讲继承时会讲)
类名.__dict__# 类的字典属性
类名.__module__# 类定义所在的模块
类名.__class__# 实例对应的类(仅新式类中)

lass Person:  # 定义一个人类
    role = \'person\'  # 人的角色属性都是人

    def __init__(self, name, aggressivity, life_value):
        self.name = name  # 每一个角色都有自己的昵称;
        self.aggressivity = aggressivity  # 每一个角色都有自己的攻击力;
        self.life_value = life_value  # 每一个角色都有自己的生命值;

    def attack(self,dog):  
        # 人可以攻击狗，这里的狗也是一个对象。
        # 人攻击狗，那么狗的生命值就会根据人的攻击力而下降
        dog.life_value -= self.aggressivity

对象/实例只有一种作用：属性引用

egg = Person(\'egon\',10,1000)
print(egg.name)
print(egg.aggressivity)
print(egg.life_value)

2.3对象之间的交互

class Persion:
    def __init__(self,name,hp,dps,sex):
        self.name=name
        self.hp=hp
        self.dps=dps
        self.sex=sex
    def attack(self,dog):
        dog.hp-=self.dps
        print(\'%s咬了%s,%s掉了%s点血,剩余%s点血\' % (self.name, dog.name, dog.name, self.dps, dog.hp))


class Dog:
    def __init__(self,name,kind,hp,dps):
        self.name=name
        self.hp=hp
        self.dps=dps
        self.kind=kind
    def bit(self,persion):
        persion.hp-=self.dps
        print(\'%s咬了%s,%s掉了%s点血,剩余%s点血\' % (self.name,persion.name, persion.name, self.dps, persion.hp))

alex=Persion(\'alex\',250,5,\'N/A\')
ha2=Dog(\'哈士奇\',\'藏獒\',15000,200)
print(alex.attack(ha2))
print(ha2.bit(alex))

人狗大战例子

三、类命名空间与对象、实例的命名空间

创建一个类就会创建一个类的名称空间，用来存储类中定义的所有名字，这些名字称为类的属性

而类有两种属性：静态属性和动态属性

　　　　静态属性就是直接在类中定义的变量

　　　　动态属性就是定义在类中的方法

其中类的数据属性是共享给所有对象的

>>>id(egg.role)
4341594072
>>>id(Person.role

而类的动态属性是绑定到所有对象的

>>>egg.attack
<bound method Person.attack of <__main__.Person object at 0x101285860>>
>>>Person.attack
<function Person.attack at 0x10127abf8> 

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四、面向对象的组合用法

软件重用的重要方式除了继承之外还有另外一种方式，即：组合

组合指的是，在一个类中以另外一个类的对象作为数据属性，称为类的组合

class Weapon:
    def prick(self, obj):  # 这是该装备的主动技能,扎死对方
        obj.life_value -= 500  # 假设攻击力是500

class Person:  # 定义一个人类
    role = \'person\'  # 人的角色属性都是人

    def __init__(self, name):
        self.name = name  # 每一个角色都有自己的昵称;
        self.weapon = Weapon()  # 给角色绑定一个武器;
        
egg = Person(\'egon\')
egg.weapon.prick() 
#egg组合了一个武器的对象，可以直接egg.weapon来使用组合类中的所有方法

给人物附加一把武器

 

圆环是由两个圆组成的，圆环的面积是外面圆的面积减去内部圆的面积。圆环的周长是内部圆的周长加上外部圆的周长。
这个时候，我们就首先实现一个圆形类，计算一个圆的周长和面积。然后在"环形类"中组合圆形的实例作为自己的属性来用

from math import pi

class Circle:
    \'\'\'
    定义了一个圆形类；
    提供计算面积(area)和周长(perimeter)的方法
    \'\'\'
    def __init__(self,radius):
        self.radius = radius

    def area(self):
         return pi * self.radius * self.radius

    def perimeter(self):
        return 2 * pi *self.radius


circle =  Circle(10) #实例化一个圆
area1 = circle.area() #计算圆面积
per1 = circle.perimeter() #计算圆周长
print(area1,per1) #打印圆面积和周长

class Ring:
    \'\'\'
    定义了一个圆环类
    提供圆环的面积和周长的方法
    \'\'\'
    def __init__(self,radius_outside,radius_inside):
        self.outsid_circle = Circle(radius_outside)
        self.inside_circle = Circle(radius_inside)

    def area(self):
        return self.outsid_circle.area() - self.inside_circle.area()

    def perimeter(self):
        return  self.outsid_circle.perimeter() + self.inside_circle.perimeter()


ring = Ring(10,5) #实例化一个环形
print(ring.perimeter()) #计算环形的周长
print(ring.area()) #计算环形的面积

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五、面向对象的三大特性（继承、封装、多态）

5.1继承

5.1.1继承的概念

继承是一种创建新类的方式，在python中，新建的类可以继承一个或多个父类，父类又可称为基类或超类，新建的类称为派生类或子类

 

python中类的继承分为：单继承和多继承

5.2.2继承的定义

class ParentClass1: #定义父类
    pass

class ParentClass2: #定义父类
    pass

class SubClass1(ParentClass1): #单继承，基类是ParentClass1，派生类是SubClass
    pass

class SubClass2(ParentClass1,ParentClass2): #python支持多继承，用逗号分隔开多个继承的类
    pass

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5.2.3查看继承

>>> SubClass1.__bases__ #__base__只查看从左到右继承的第一个子类，__bases__则是查看所有继承的父类
(<class \'__main__.ParentClass1\'>,)
>>> SubClass2.__bases__
(<class \'__main__.ParentClass1\'>, <class \'__main__.ParentClass2\'>)

 5.1.4继承与抽象（先抽象再继承）

抽象即抽取类似或者说比较像的部分。

抽象分成两个层次： 

1.将奥巴马和梅西这俩对象比较像的部分抽取成类； 

2.将人，猪，狗这三个类比较像的部分抽取成父类。

抽象最主要的作用是划分类别（可以隔离关注点，降低复杂度）

 

 

继承：是基于抽象的结果，通过编程语言去实现它，肯定是先经历抽象这个过程，才能通过继承的方式去表达出抽象的结构。

抽象只是分析和设计的过程中，一个动作或者说一种技巧，通过抽象可以得到类

5.1.5派生

当然子类也可以添加自己新的属性或者在自己这里重新定义这些属性（不会影响到父类），需要注意的是，一旦重新定义了自己的属性且与父类重名，那么调用新增的属性时，就以自己为准了。

class Animal:
    \'\'\'
    人和狗都是动物，所以创造一个Animal基类
    \'\'\'
    def __init__(self, name, aggressivity, life_value):
        self.name = name  # 人和狗都有自己的昵称;
        self.aggressivity = aggressivity  # 人和狗都有自己的攻击力;
        self.life_value = life_value  # 人和狗都有自己的生命值;

    def eat(self):
        print(\'%s is eating\'%self.name)

class Dog(Animal):
    \'\'\'
    狗类，继承Animal类
    \'\'\'
    def bite(self, people):
        \'\'\'
        派生：狗有咬人的技能
        :param people:  
        \'\'\'
        people.life_value -= self.aggressivity

class Person(Animal):
    \'\'\'
    人类，继承Animal
    \'\'\'
    def attack(self, dog):
        \'\'\'
        派生：人有攻击的技能
        :param dog: 
        \'\'\'
        dog.life_value -= self.aggressivity

egg = Person(\'egon\',10,1000)
ha2 = Dog(\'二愣子\',50,1000)
print(ha2.life_value)
print(egg.attack(ha2))
print(ha2.life_value)

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5.4 钻石继承

　　继承顺序

 

 

class A(object):
    def test(self):
        print(\'from A\')

class B(A):
    def test(self):
        print(\'from B\')

class C(A):
    def test(self):
        print(\'from C\')

class D(B):
    def test(self):
        print(\'from D\')

class E(C):
    def test(self):
        print(\'from E\')

class F(D,E):
    # def test(self):
    #     print(\'from F\')
    pass
f1=F()
f1.test()
print(F.__mro__) #只有新式才有这个属性可以查看线性列表，经典类没有这个属性

#新式类继承顺序:F->D->B->E->C->A
#经典类继承顺序:F->D->B->A->E->C
#python3中统一都是新式类
#pyhon2中才分新式类与经典类

继承顺序

 

 

小结：

继承的作用

减少代码的重用
提高代码可读性
规范编程模式

继承名词解释

抽象：抽象即抽取类似或者说比较像的部分。是一个从具题到抽象的过程。
继承：子类继承了父类的方法和属性
派生：子类在父类方法和属性的基础上产生了新的方法和属性

钻石继承

新式类：广度优先
经典类：深度优先