python面向对象基础

Posted 2020-08-02

面向对象基础

1. 简述

• 编程方式：

• 面向过程： 根据代码在脚本的堆叠顺序，从上到下依次执行

• 函数式编程：将相同功能的代码封装到函数中，直接调用即可，减少代码重复性

• 面向对象：对函数进行分类和封装，将同类的函数放到一个类中，使调用更简单

• 为嘛要面向对象

• 应用需求 
  要的对系统的cpu、内存、硬盘等进行监控，超过阈值则告警

while True：    if cpu利用率 > 90%:        #发送邮件提醒        连接邮箱服务器        发送邮件        关闭连接    if 硬盘使用空间 > 90%:        #发送邮件提醒        连接邮箱服务器        发送邮件        关闭连接    if 内存占用 > 80%:        #发送邮件提醒        连接邮箱服务器        发送邮件        关闭连接

随着python的学习，开始使用函数式编程

def 发送邮件(内容)    #发送邮件提醒    连接邮箱服务器    发送邮件    关闭连接while True：    if cpu利用率 > 90%:        发送邮件(‘CPU报警‘)    if 硬盘使用空间 > 90%:        发送邮件(‘硬盘报警‘)    if 内存占用 > 80%:        发送邮件(‘内存报警‘)

函数式编程增加了代码的可读性和重用性，但是，这仅仅是单台机器的监控，如果我要监控多台呢，可能需要需要这样写：

def 发送邮件(内容)    #发送邮件提醒    连接邮箱服务器    发送邮件    关闭连接while True：for host in host-list:  #通过遍历host列表来进行监控    if cpu利用率 > 90%:        发送邮件(‘CPU报警‘)    if 硬盘使用空间 > 90%:        发送邮件(‘硬盘报警‘)    if 内存占用 > 80%:        发送邮件(‘内存报警‘)

这样貌似实现了，但是如果是1000台机器呢，可能当循环到999台的时候，第100台已经出现问题了。造成告警延误。而如果使用面向对象呢？将很好的解决此问题

class host：def 发送邮件(内容)    #发送邮件提醒    连接邮箱服务器    发送邮件    关闭连接def judge(self):while True：    if cpu利用率 > 90%:        发送邮件(‘CPU报警‘)    if 硬盘使用空间 > 90%:        发送邮件(‘硬盘报警‘)    if 内存占用 > 80%:        发送邮件(‘内存报警‘)

我将每个机器创建为一个对象，对象中有上面判断的方法,这样我就可以多线程的监控

2. 面向对象

• 类和对象 
  类就是一个模板，模板里可以包含多个方法（即函数），方法里实现一些功能，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

• 创建类和对象

＃创建类  class+类名class foo:               #class是关键字，表示类，foo是类的名字def f1(self):    ＃类的方法1passdef f2(self):    ＃类的方法2pass＃创建对象  对象 = 类名()bar ＝ foo()   ＃创建一个bar对象 ，此对象中有类中所有的方法 ，创建对象，类名称后加括号即可#调用对象的方法  对象.方法名()bar.f1()bar.f2()

• 举例：

＃创建类class SQL:    def create(self,sql):        print(sql)    def modify(self, sql):        print(sql)    def remove(self,sql):        print(sql)    def fetch(self,sql):        print(sql)＃创建对象obj1 ＝ SQL()obj2 =SQL()#调用对象里的方法res1 = obj1.modify(‘修改‘)res2 ＝ obj2.fetch(‘查看‘)print(‘obj1:‘res1)print(‘obj2:‘res2)运行结果：obj1: 修改obj2: 查看

• 应用场景

• 面向对象：【创建对象】【通过对象执行方法】,适用于当某一些函数中具有相同参数时,可以使用面向对象的方式,将参数值一次性封装到对象里,函数直接调用即可

• 函数编程：【执行函数】 各个函数之间是独立且无共用的数据

• 类中的self是什么鬼 
  self是python自动传值的一个形式参数，那个对象调用方法,就会自动执行self，在一个类中，self就是对象本身 
  还用上面的例子，如果我需要在执行方法的时候，验证用户名、密码传，验证通过之后才能执行里面的方法,那我需要创建对象之后，进行赋值用户密码

class SQL:def modify(self, sql):        print(sql)        print(self.name)        print(self.passwd)    def remove(self,sql):        print(sql)        print(self.name)        print(self.passwd)    def fetch(self,sql):        print(sql)        print(self.name)        print(self.passwd)＃创建对象obj1 ＝ SQL()obj1.user = ‘user‘obj1.passwd = ‘passwd‘res1 = obj1.modify(‘修改‘)res2 ＝ obj2.fetch(‘结果‘)print(res1)print(res2)输出结果：修改userpasswd结果userpasswd

我们使用self来定义user和passwd变量，这样user和passwd对整个对象是生效的，所以在每个方法都都可以调用到

• 类的构造方法

上例发现每次对象调用方法都要进行对user 和password进行赋值。非常麻烦。 
python类中使用init自动构造方法，当创建对象的时候自动执行该方法。如下使用init，这样我只需要定义一次即可

class SQL:def __init__(self,user,password):  self.user = user  self.password = password    def create(self,sql):        print(sql)        print(self.name)        print(self.passwd)    def modify(self, sql):        print(sql)        print(self.name)        print(self.passwd)    def remove(self,sql):        print(sql)        print(self.name)        print(self.passwd)    def fetch(self,sql):        print(sql)        print(self.name)        print(self.passwd)obj1 = SQL(‘username‘,‘password‘)obj1.remove()obj2 = SQL(‘username1‘,‘password1‘)obj2.remove()

3. 面向对象的三大特性

• 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

class SQL:    def __init__(self,name,passwd):   #类的构造方法，自动执行        self.name = name        self.passwd = passwd    def create(self,sql):    ＃类的一个方法        print(sql,self.name,self.passwd)＃创建类SQL的obj对象obj1 = SQL(‘fuzj‘,‘123‘)  #自动fuzj和123分别封装到对象obj1的name和asswd属性中obj2 = SQL(‘jie‘,‘311‘)  #自动jie和311分别封装到对象obj2的name和asswd属性中

• 从某处调用被封装的内容

• 方式1 通过对象直接调用

res = obj1.name  ＃直接调用obj的user属性res2 = obj1.passwd   ＃直接调用obj的passwd属性print(res,res2)输出结果：fuzj 12313

• 方式2 通过self间接调用

res3 = obj1.create(‘fasdasda‘)print(res3)输出结果：fasdasda fuzj 12313

• 多重封装

类不仅可以将普通字符串封装到类中，还可以将一个对象封装到类中，看下面代码

＃创建类class SQL:    def __init__(self,name,passwd):        self.name = name        self.passwd = passwd    def create(self,sql):        print(sql)class test:    def __init__(self,name,obj):        self.name = name        self.obj = obj    def add(self,arg):        print(arg)class test2:    def __init__(self,obj):        self.obj = obj    def iner(slef,arg):    print(arg)＃创建对象c1 = SQL(‘fuzj‘,‘12313‘)c2 = test(‘aaa‘,c1)   ＃把c1对象封装到c2对象里，c2对象会有c1对象的所有方法c3 = test2(c2)   ＃把c2对象封装到c3对象中，c3对象会有c2对象的所有方法，同时也就有了c1对象的所有方法＃调用c1.create("c1调用自身create方法")c2.obj.create(‘c2调用c1的create方法‘)c3.obj.add(‘c3调用c2的add方法‘)c3.obj.obj.create(‘c3调用c1的create方法‘)结果：c1调用自身create方法c2调用c1的create方法c3调用c2的add方法c3调用c1的create方法

可以看出，将a对象封装到b对象中，b对象也就有了a对象的所有方法， 
其关系如图：

 
所以c3如果要使用c1的create的方法，需要如下调用 
c3.obj.obj.create()

• 继承

类的继承是子类继承父类的所有方法，或者说基类继承派生类的所有方法

class 父类:    def 方法1(slef):    passclass 子类(父类)：  pass那么子类中就会有父类的方法1

* 单继承

一个子类只继承一个父类
如下：

class c1:    def __init__(self):        self.name = ‘c1‘        self.user = ‘c1uer‘    def test(self):        print("c1_test")    def test1(self):        print("c1_test1")    def test3(self):        self.test()class c2(c1):    def __init__(self):        self.passwd = ‘c2‘    def test(self):        print("c2_test")    def test2(self):        self.test3()obj = c2()obj.test()obj.test1()obj.test2()执行结果：c2_testc1_test1c2_test

继承规则：

1) 调用子类的某个方法时，如果这个方法在子类中存在，则执行子类的方法，如果子类方法不存在，再去找父类的方法。所以执行obj.test()时，子类中有该方法，就直接执行该方法，不再父类中找，因此返回结果是c2_test;执行obj.test1()时，子类中没有改方法，就找到父类的方法，再执行,因此返回的结果是c1_test1 
2) 子类的方法优先于父类的方法，当父类的方法中有调取其他方法时，会优先查找子类的方法，所以执行c2_test2()时，发现该方法调用的时是test3(),于是开始从自己方法中查找test3()，然后再去找父类中的方法，找到父类的test3()方法，发现该方法调用了test()方法，于是会再次查找test()方法，发现自己有，所以就直接调用自己的test()方法，返回c2_test 
3) 子类继承父类，其实就是将父类中的方法子类中没有的全部挪到子类下

* 多继承

 * python的子类可以继承多个父类，这是比java、c++等开发语言最大的优势

单父继承，即没有共同的父类，规则为一条道走到黑

class 父类1:passclass 父类2:passclass 子类(父类1，父类2)pass那么，子类中就会有父类1，父类2的所有方法

#c4继承了c2，c3两个父类，c2继承了c1父类,c3和c1中都有test()的方法class c1:    def test1(self):        print("c1_test")    def test(self):        print("c1_test")class c2(c1):    def test2(self):        print(‘c2_test‘)class c3:    def test3(self):        print("c3_test")    def test(self):        print("c3_test")class c4(c2,c3):    def test4(self):        print(‘c4_test‘)obj = c4()obj.test()obj.test3()运行结果：c1_testc3_test从结果可以看出：obj.test()执行顺序为：首先去c4类中查找，如果c4类中没有，则继续去c2类中找，如果c2类中没有，则继续去父类c1类中找，所以test()打印的结果为c1_testobj.test3()执行顺序为：首先去c4类中查找，如果c4类中没有，则继续去c2类中找，如果c2类中没有，则继续去父类c1类中找，c1没有，则返回继续去另一个c4的父类c3中找，所以test3()打印的结果为c3_test

继承规则： 
1）子类中有两个父类，会从左到右依次查找父类的方法 
2）子类的父类如果还有继承，优先查找当前父类的父类 
3）多继承的每次查找父类仍然遵循单继承的原则 
即 

同父继承，最上边有继承的是一个父类，情况则不一样了

#c4继承c2和c3两个父类，c2继承c1父类，c3继承c0父类，c0和c1继承c父类class c:    def test(self):        print("c_test")class c0(c):    def test(self):        print("c0_test")class c1(c):    def test1(self):        print("c1_test")class c2(c1):    def test2(self):        print(‘c2_test‘)class c3(c0):    def test3(self):        print("c3_test")class c4(c2,c3):    def test4(self):        print(‘c4_test‘)obj = c4()obj.test()运行结果：c0_test查找顺序为：1.查找c4中是否有test()方法，如果没有则查找c2中，c2中没有则查找c1中，c1中没有，不会继续查找父类了，会反回来查找c3类，c3类没有则找c0类，最后返回结果

 
该规则同样适用下面情况

• 多态 
  Pyhon不支持多态并且也用不到多态，多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中，而Python崇尚“鸭子类型”

多态中python和其他编程语言最大的区别是传参问题。python的函数传参，参数可以是列表，字典，字符串，数字等，而java、c++等语言传递参数时，参数需要指定类型，一旦参数类型被指定，就只能处理此中类型的数据

• 举例： 
  python：

def func(arg):passarg 可以是字符串、数字、列表、字典等

java或c++

def func(int,arg)passarg 只能处理int类型的数据def func(str，arg)passarg只能处理字符串类型的数据，如果数据类型不符合的话。直接报错

• java如何支持多态

class A:passclass B(A):passclass C(A)passdef func(B,arg):pass此时arg指定类型为B，那么只能为B的对象类型def func(A,arg)pass此时指定arg类型为A类型，而B和C都继承Ａ，所以ABC类型都可以使用了所以类似java的编程语言，都是利用类的继承关系来实现多态

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