Python基础第七课-面向对象编程

面向对象编程

类和对象

面向对象编程——Object Oriented Programming，简称 OOP，是一种程序设计思想。

OOP 把对象作为程序的基本单元，一个对象包含了 数据和操作数据的方法（函数）。

 

在 Python 中，所有数据类型都可以视为对象，当然也可以自定义对象。

自定义的对象数据类型就是面向对象中的类（Class）的概念。

类---抽象

对象---实例化

 

 

猫科：
        颜色
        长短
        体重
        公母
        生命维持时间
        方法：出生
            确定公母
            规定体重
            猫科编号……
        方法：生孩子
            创建新的猫科动物实例
            调用出生方法
            母猫体重减去5kg
        方法：吃饭
            体重增加100g
            生命维持时间+1天
​
七公寓后面的小橘猫 = 猫科（"橘色" ，"0.5米" ， 10kg，公，存活时间0.5天）
 

　　

 

 

假设我们要处理学生的成绩表，为了表示一个学生的成绩，面向过程的程序可以用一个 dict 表示：

 

std1 = { 'name': 'Michael', 'score': 98 }

std2 = { 'name': 'Bob', 'score': 81 }

 

而处理学生成绩可以通过函数实现，比如打印学生的成绩：

def print_score(std):

    print('%s: %s' % (std['name'], std['score']))

 

如果采用面向对象的程序设计思想，我们首选思考的不是程序的执行流程，

而是 Student 这种数据类型应该被视为一个对象，这个对象拥有 name和 score 这两个属性（Property）。

如果要打印一个学生的成绩，首先必须创建出这个学生对应的对象，

然后，给对象发一个 print_score 消息，让对象自己把自己的数据打印出来。

 

class Student(object):

    def __init__(self, name, score):

        self.name = name

        self.score = score

    def print_score(self):

        print('%s: %s' % (self.name, self.score))

 

bart = Student('Bart Simpson', 59)

lisa = Student('Lisa Simpson', 87)

bart.print_score()

lisa.print_score()

 

所以，面向对象的设计思想是抽象出 类 Class，根据 类 创建 对象

面向对象的抽象程度又比函数要高，因为一个 Class 既包含数据，又包含数据的操作方法。

 

由于类可以起到模板的作用，因此，可以在创建实例的时候，把一些我们认为必须绑定的属性强制填写进去。

通过定义一个特殊的 __init__ 方法，在创建实例的时候，就把 name ， score 等属性绑上去：

class Student(object):

    def __init__(self, name, score):

        self.name = name

        self.score = score

注意到 __init__ 方法的第一个参数永远是 self ，表示创建的实例本身，

因此，在 __init__ 方法内部，就可以把各种属性绑定到 self ，因为 self就指向创建的实例本身。

 

 

 

私有变量

 

    如果要让内部属性不被外部访问，可以把属性的名称前加上两个下划线__

    在 Python 中，实例的变量名如果以 __ 开头，就变成了一个私有变量（private）

    只有内部可以访问，外部不能访问

    （没有绝对的私有，全靠自觉）

 

 

继承

 

在 OOP 程序设计中，当我们定义一个 class 的时候，可以从某个现有的class 继承

新的 class 称为子类（Subclass），而被继承的 class 称为基类、父类或超类（Base class、Super class）

 

继承可以把父类的所有功能都直接拿过来，这样就不必重零做起，

子类只需要新增自己特有的方法，也可以把父类不适合的方法覆盖重写。

猫科：
        颜色
        长短
        体重
        公母
        生命维持时间
        方法：出生
            确定公母
            规定体重
            猫科编号……
        方法：生孩子
            创建新的猫科动物实例
            调用出生方法
            母猫体重减去5kg
        方法：吃饭
            体重增加100g
            生命维持时间+1天
    猫咪（继承自猫科）：
        数据继承自猫科
        方法：叫：
            print(喵喵喵)
        方法：抓耗子：
            ……
    豹子（继承自猫科）：
        数据继承自猫科
        方法：叫：
            print(嗷嗷嗷)
        方法：抓落单的马：
            ……
    橘猫（继承自猫咪）:
        颜色
        方法：叫：
            print(我是橘猫)
七公寓后面的小橘猫 = 猫咪（"橘色" ，"0.5米" ， 10kg，公，存活时间0.5天）
​

 

多态：

方法调用将作用在 x 的实际类型上。

s 是cat类型，它实际上拥有自己的 run()方法以及从 animal继承的run方法，

但调用 s.run()总是先查找它自身的定义，

如果没有定义，则顺着继承链向上查找，直到在某个父类中找到为止。

 

 

 

 

 

七公寓后面的小橘猫1 = 猫咪（"橘色" ，"0.5米" ， 10kg，公，存活时间0.5天）
七公寓后面的小橘猫1.叫（）
----结果：喵喵喵
​
七公寓后面的小橘猫2 = 橘猫（"0.5米" ， 10kg，公，存活时间0.5天）
七公寓后面的小橘猫2.叫（）
----结果：我是橘猫

　　

 

 

使用 dir()

如果要获得一个对象的所有属性和方法，可以使用 dir() 函数，它返回一个包含字符串的 list

比如，获得一个 str 对象的所有属性和方法：

dir('ABC')

['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__',

'__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__',

'__getitem__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__init__',

'__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__',

'__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__',

'__rmod__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__',

'__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold', 'center', 'count',

'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'format_map',

'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isdecimal', 'isdigit', 'isidentifier',

'islower', 'isnumeric', 'isprintable', 'isspace', 'istitle', 'isupper',

'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'maketrans', 'partition', 'replace',

'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split',

'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title', 'translate',

'upper', 'zfill']

 

 

仅仅把属性和方法列出来是不够的，配合 getattr() 、 setattr() 以及hasattr() ，

我们可以直接操作一个对象的状态：

 

hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗？

setattr(obj, 'y', 19) # 设置一个属性'y'

getattr(obj, 'y') # 获取属性'y'

如果试图获取不存在的属性，会抛出 AttributeError 的错误

 

 

多重继承

通过多重继承，一个子类就可以同时获得多个父类的所有功能。

 

# 代码完全演示
class Student(object):
    # 数据区 方法内访问数据区数据需要用self.name来访问，以与方法内参数区分
    name=""
    score=0
    
    # 方法区：方法的第一个参数为self（类自身，写方法体需要带上，调用的时候不用加上）
    
        #__init__方法：创建这个类的对象的时候调用，初始化这个对象
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score
        
        # 自定义方法
    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.name, self.score))
​
        # 自定义方法
    def get_grade(self):
        if self.score >= 90:
            return 'A'
        elif self.score >= 60:
            return 'B'
        else:
            return 'C'
​
​
bart = Student('Bart Simpson', 59)
lisa = Student('Lisa Simpson', 87)
print('bart.name =', bart.name)
print('bart.score =', bart.score)
bart.print_score()
print('grade of Bart:', bart.get_grade())
print('grade of Lisa:', lisa.get_grade())