面向对象编程

Posted dongye95

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

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

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# 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(dongye) #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

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 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。

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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(dongye, 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(bieren, 82)
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(dongye, 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 dongye;self.age 是 18
  
obj2 = Foo(bieren, 82)
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 bieren; self.age 是 82

 

 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。

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。

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()

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。

三、多继承

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

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。

技术分享图片 技术分享图片

 

  • 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

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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

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 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
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 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

 

 三、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”。

技术分享图片Python伪代码实现Java或者C#多态
技术分享图片Python“鸭子类型”

 

总结

以上就是本节对于面向对象初级知识的介绍,总结如下:

  • 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

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

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2.需要创建多个事物,每个事物属性个数相同,但是值的需求。如:张三、李四、杨五,他们都有姓名、年龄、血型,但其都是不相同。即:属性个数相同,但值不相同

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问题:类和对象在内存中是如何保存?

答:类以及类中的方法在内存中只有一份,而根据类创建的每一个对象都在内存中需要存一份,大致如下图:

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如上图所示,根据类创建对象时,对象中除了封装 name 和 age 的值之外,还会保存一个类对象指针,该值指向当前对象的类。

当通过 obj1 执行 【方法一】 时,过程如下:

  1. 根据当前对象中的 类对象指针 找到类中的方法
  2. 将对象 obj1 当作参数传给 方法的第一个参数 self 

 

以上是关于面向对象编程的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

面向面试编程代码片段之GC

Scala的面向对象与函数编程

面向对象编程

面向过程编程与面向对象编程

Java面向对象

面向对象编程(OOP)