类与类之间的关系

Posted 2021-02-05 wenqi2121

本章主要内容:

　　1.依赖关系

　　2.关联关系,组合关系,聚合关系

　　3.继承关系,self 到底是什么鬼?

　　4.类中的特殊成员

一 类与类之间的依赖关系

　　大千世界,万物之间皆有规则和规律,我们的类和对象 是对大千世界中的事物进行归类,那事物之间存在着相对应的关系,类与类之间也是同样如此,在面向对象的世界中,类与类中存在以下关系:

　　1.依赖关系

　　2.关联关系

　　3.组合关系

　　4.聚合关系

　　5.继承关系

　　6.实现关系

由于 python  是一门 弱类型编程语言,并且所有的对象之间都是多态的关系,也即是说,所有的东西都可以当做对象来使用,所以我们在写代码的时候很容易形成以上关系,首先,我们先看第一种,也就是这些关系中紧密度最低的一个,依赖关系

　　首先,我们设计一个场景,还是最初的那个例子,要把大象装冰箱,注意,在这个场景中,其实是存在两种事物的,一个是大象,一个是冰箱,大象是整个事件的操作者,冰箱负责被大象操作

首先,写出两个类,一个是大象类,一个是冰箱类

class Elphant:

    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def open(self):
        pass
    def close(self):
        pass
class Refrigerator:
    def open_door(self):
        print("冰箱门被打开")
    def close_door(self):
        print("冰箱门被关上")

　　冰箱的功能非常简单,主要会开门关门就可以了,但是大象就没那么简单了,想想,大象开门和关门的时候是不是先找到这个冰箱,然后再进行开门,装自己,关门,注意,开门和关门的都是同一个冰箱,并且,大象有换冰箱的权利,想进哪个冰箱都可以,这时 大象类和冰箱类 的关系就没那么紧密了,因为大象可以指定任何一个冰箱. (我中有你,你中没我)

class Elphant:
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def open(self,ref):
        print("大象要开门了,默念三声,开.....")
        ref.open_door()
    def take(self):
        print("大象自己钻进去")
    def close(self,ref):
        print("大象默念关门...")
        ref.close_door()
class Refrigerator:
    def open_door(self):
        print("冰箱门被打开")
    def close_door(self):
        print("冰箱门被关上")
# 造冰箱
r = Refrigerator()
# 造大象
el = Elphant("神奇的大象")
el.open(r)
el.take()
el.close(r)

　　此时,我们说,大象和冰箱之间就是依赖关系,我用你,但是你不属于我,这种关系是最弱的,比如,公司和雇员之间,对于正式员工,肯定要签劳动合同,还得小心伺候着,但是如果是兼职,那就无所谓了,需要了你就来,不需要你的生活,你就可以拜拜了,这里的兼职(零时工)就属于依赖关系,我用你,但是你不属于我

 

二 关联关系,组合关系,聚合关系

　　其实 这三个在代码上写法是一样的,但是从含义上是不一样的

　　1.关联关系:两种事物必须是相互关联的,但是在某些特殊情况下是可以更改和更换 的

　　2.聚合关系:属于关联关系中的一种特例,侧重点是 xxx 和xxx 聚合成 xxx,各自有各自的声明周期,比如电脑,电脑里有CPU,硬盘,内存等,电脑挂了,内存,硬盘都是好的,还是完整的个体

　　3.组合关系,属于关联关系中的一种特例,写法差不多,组合关系比聚合关系还要紧密,比如人的大脑,心脏各个器官,这些器官组合成一个人,这时,人如果挂了,其他的东西也跟着挂了

首先我们来看关联关系,这个最简单,也是最常用的一种关系,比如,大家都有男女朋友,男人关联着女人,女人关联着男人,这种关系可以是相互的,也可以是单方面的

class Boy:
    def __init__(self,name,girlfriend = None):
        self.name = name
        self.girlfriend = girlfriend

    def eat(self):
        if self.girlfriend:
            print("%s和他的女朋友%s一起吃火锅" % (self.name,self.girlfriend.name))
        else:
            print("那个人好奇怪啊,你看他像一条狗啊")
class Girl:

    def __init__(self,name):
        self.name = name
# b = Boy("至尊宝")
# b.eat()    
# 那个人好奇怪啊,你看他像一条狗啊

# # 出生自带女朋友
# g = Girl("小狐狸")
# b = Boy("至尊宝",g)
# b.eat()   
# 至尊宝和他的女朋友小狐狸一起吃火锅

# # 突然有一天,小狐狸不在了
# b = Boy("至尊宝")
# g = Girl("小狐狸")
# b.girlfriend = None   # 此时没有女朋友了
# b.eat()   
# 那个人好奇怪啊,你看他像一条狗啊


# 直到有一天,碰到了紫霞仙子
g = Girl("紫霞仙子")
b = Boy("至尊宝")
b.girlfriend = g
b.eat()     
# 至尊宝和他的女朋友紫霞仙子一起吃火锅

 

　　注意,此时Boy 和 Girl 两个类之间就是 关联关系,两个类的对象紧密联系着,其中一个没有了,另外一个就孤单的不得了,关联关系,其实就是,我需要你,你也属于我,这就是关联关系,像这样的关系有很多很多,

比如,学校和老师的关系

　　老师必然属于一个学校,换句话说,每个老师肯定有一个指定的工作机构,就是学校,那老师的属性中必然关联着学校

class School:
    def __init__(self,name,address):
        self.name = name
        self.address = address

class Teacher:
    def __init__(self,name,school=None):
        self.name = name
        self.school = school
s1 = School("花果学院","花果山水帘洞")
s2 = School("佛学院","西方极乐世界")
s3 = School("仙学院","88重天")

t1 = Teacher("齐天大圣",s1)
t2 = Teacher("紫霞仙子",s1)
t3 = Teacher("如来佛祖",s2)
t4 = Teacher("太上老君",s3)

# 找到 太上老君 所在的校区地址
print(t4.school.address)    # 88重天

 

　　想一想啊,这样的关系如果反过来,一个老师可以选一个学校任职,那反过来,一个学校有多少老师呢?

一堆吧?这样的关系如何来描述呢??

class School:
    def __init__(self,name,address):
        self.name = name
        self.address = address
        self.lst = []    # 每个学校都应该有一个装老师的列表

    def add_teacher(self,teacher):
        self.lst.append(teacher)

class Teacher:
    def __init__(self,name,school=None):
        self.name = name
        self.school = school

s1 = School("花果学院","花果山水帘洞")
s2 = School("佛学院","西方极乐世界")
s3 = School("仙学院","88重天")

t1 = Teacher("齐天大圣",s1)
t2 = Teacher("紫霞仙子",s1)
t3 = Teacher("如来佛祖",s2)
t4 = Teacher("太上老君",s3)

s1.add_teacher(t1)
s1.add_teacher(t2)
s1.add_teacher(t3)
s1.add_teacher(t4)

for el in s1.lst:
    print(el.name)

# 齐天大圣
# 紫霞仙子
# 如来佛祖
# 太上老君

 

　　好了,这就是关联关系,当我们在逻辑上出现了,我需要你,你还得属于我,这种逻辑,就是关联关系,那注意,这种关系的紧密程度比上面的依赖关系要紧密的多,为什么呢?想想吧

　　至于组合关系和聚合关系,其实代码上的差别不大,都是把另一个类的对象作为这个类的属性来传递和保存,只是在含义上会有些许的不同而已

三 继承关系

　　在面向对象的世界中存在着继承关系,我们现实中也存在着这样的关系,我们说过,X是一种y,那x就可以继承y,这时理解层面上的,如果上升到代码层面,我们可以这样认为,子类在不影响父类的程序运行的基础上对父类进行的扩充和扩展,这里,我们可以把父类被称为超类或者基类,子类被称为派生类

　　首先,类名和对象默认是可以作为字典的 key的

class Foo:
    def __init__(self):
        pass
 
    def method(self):
        pass

print(hash(Foo))
print(hash(Foo()))

# -2145808608
# 1674773

 

　　既然可以 hash,那就是说字典的 key 可以是对象或者类

class Foo:
    def __init__(self):
        pass

    def method(self):
        pass
dic = {}
dic[Foo] = 123
dic[Foo()] = 456
print(dic)
# {<class ‘__main__.Foo‘>: 123, <__main__.Foo object at 0x01A0E110>: 456}

 

　　虽然看起来有点诡异,但是是可以用的

　　接下来,我们来继续研究继承上的相关内容,在本章中主要研究一下 self ,记住,不管方法之间如何进行调用,类与类之间是何关系,默认的self 都是访问这个方法的对象

class Base:

    def __init__(self,num):
        self.num = num
    def func1(self):
        print(self.num)
class Foo(Base):
    pass

obj = Foo(123)
obj.func1()   


 
# 123   运行的是 Base 中的 func1

 

　　继续:

class Base:

    def __init__(self,num):
        self.num = num
    def func1(self):
        print(self.num)
class Foo(Base):
    def func1(self):
        print("Foo.func1",self.num)

obj = Foo(123)
obj.func1()


# 运行的是 Foo中的 func1
# Foo.func1 123

　　再来:

class Base:
    def __init__(self,num):
        self.num = num
    def func1(self):
        print(self.num)
        self.func2()
    def func2(self):
        print("Base.func2")

class Foo(Base):
    def func2(self):
        print("Foo.func2")

obj = Foo(123)
obj.func1()

# 123          func1 是 Base 中的
# Foo.func2    func2 是子类的

　　总结: self 在访问方法的顺序,永远先找自己的,自己的找不到再找父类的

　　接下来,再看看:

 

class Base:
    def __init__(self,num):
        self.num = num
    def func1(self):
        print(self.num)
        self.func2()
    def func2(self):
        print(111,self.num)

class Foo(Base):
    def func2(self):
        print(222,self.num)

lst = [Base(1),Base(2),Foo(3)]
for obj in lst:
    obj.func2()

# 111 1
# 111 2
# 222 3

　　再来,还不够绕..

class Base:
    def __init__(self,num):
        self.num = num
    def func1(self):
        print(self.num)
        self.func2()
    def func2(self):
        print(111,self.num)

class Foo(Base):
    def func2(self):
        print(222,self.num)

lst = [Base(1),Base(2),Foo(3)]
for obj in lst:
    obj.func1()

# 看明白了嘛?????
# 1
# 111 1
# 2
# 111 2
# 3
# 222 3

 

　　　结论: self 就是你访问方法的那个对象,先找自己,然后再找父类的 

四 类中的特殊成员

　　什么是特殊成员呢? __init__()就是 一个特殊的成员,说白了,带双下划线的那一坨,这些方法在特殊的场景的时候会被自动的执行,比如:

　　1.类名() 会自动执行__init__()

　　2.对象()会自动执行__call__()

　　3.对象[key]会自动执行__getitem__()

　　4.对象[key] = value 会自动执行__getitem__()

　　5.del 对象[key]会自动执行__delitem__()

　　6.对象 + 对象 会自动执行__add__()

　　7.with 对象 as 变量 会自动执行__enter__和__exit__

　　8.打印对象的时候 会自动执行__str__

　　9.干掉可哈希 __hash__==None 对象就不可哈希了

创建对象的真正步骤:

　　首先,在执行类名()的时候,系统会自动先执行__new__() 来开辟内存,此时新开辟出来的内存区域是空的,紧随其后,系统自动调用__init__()来完成对象的初始化工作,按照时间轴来算

　　1.加载类

　　2.开辟内存(__new__)

　　3.初始化(__init__)

　　4.使用对象干 xxxxxx

　　类似的操作还有很多很多,我们不需要完全刻意的去把所有的特殊成员全都记住,实战中也用不到那么多,用到查就是了.