Python - 面对对象(基础)
一. 概述
-
面向过程：根据业务逻辑从上到下写垒代码
-
函数式：将某功能代码封装到函数中，日后便无需重复编写，仅调用函数即可
-
面向对象：对函数进行分类和封装，让开发“更快更好更强...”
面向过程编程(Object Oriented Programming，OOP，面向对象程序设计) 最易被初学者接受，其往往用一长段代码来实现指定功能，开发过程中最常见的操作就是粘贴复制，即：将之前实现的代码块复制到现需功能处。
二. 创建类和对象
面向对象编程是一种编程方式，此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现，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
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
三. 面向对象三大特征
封装
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(\'wupeiqi\', 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(\'alex\', 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(\'wupeiqi\', 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 wupeiqi ；self.age 是 18
obj2 = Foo(\'alex\', 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 alex ； self.age 是 78
综上所述,对于面对对象的封装来说,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self间接获取被封装的内容.
练习：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
# -*- 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\', \'女\', 18, 1000) # 创建苍井井角色
dong = Person(\'东尼木木\', \'男\', 20, 1800) # 创建东尼木木角色
bo = Person(\'波多多\', \'女\', 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()
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：
伪代码
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\'
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）
代码实例
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 ＝ \'猫\'
def cry(self):
print \'喵喵叫\'
class Dog(Animal):
def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed ＝ \'狗\'
def cry(self):
print \'汪汪叫\'
# ######### 执行 #########
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 ＝ \'猫\'
def cry(self):
print \'喵喵叫\'
class Dog(Animal):
def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed ＝ \'狗\'
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()
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 ＝ \'猫\'
def cry(self):
print \'喵喵叫\'
class Dog(Animal):
def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed ＝ \'狗\'
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()
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：深度优先和广度优先
- 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。
经典类多继承
class D:
def bar(self):
print \'D.bar\'
class C(D):
def bar(self):
print \'C.bar\'
class B(D):
def bar(self):
print \'B.bar\'
class A(B, C):
def bar(self):
print \'A.bar\'
a = A()
# 执行bar方法时
# 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
# 所以，查找顺序：A --> B --> D --> C
# 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
a.bar()
新式类多继承
class D(object):
def bar(self):
print \'D.bar\'
class C(D):
def bar(self):
print \'C.bar\'
class B(D):
def bar(self):
print \'B.bar\'
class A(B, C):
def bar(self):
print \'A.bar\'
a = A()
# 执行bar方法时
# 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
# 所以，查找顺序：A --> B --> C --> D
# 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
a.bar()
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
多态
Pyhon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”。
Python伪代码实现Jave或C#的多态
class F1:
pass
class S1(F1):
def show(self):
print \'S1.show\'
class S2(F1):
def show(self):
print \'S2.show\'
# 由于在Java或C#中定义函数参数时，必须指定参数的类型
# 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
# 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象
def Func(F1 obj):
"""Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""
print obj.show()
s1_obj = S1()
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
s2_obj = S2()
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
Python "鸭子类型"
class F1:
pass
class S1(F1):
def show(self):
print \'S1.show\'
class S2(F1):
def show(self):
print \'S2.show\'
def Func(obj):
print obj.show()
s1_obj = S1()
Func(s1_obj)
s2_obj = S2()
Func(s2_obj)