面向对象进阶

一、组合

组合：组合指的是，在一个类中以另外一个类的对象（也就是实例）作为数据属性，称为类的组合

　　　也就是说：一个类的属性是另一个类的对象，就是组合

例子：

　　圆环是由两个圆组成的，圆环的面积就是外圆的面积减去内圆的面积。圆环的周长就是内圆的周长加上外圆的周长，这个时候，我们首先设计一个圆形类，计算一个圆的面积和圆的周长。然后在‘圆环类’组合圆形的实例作为自己的属性来用（这样的目的就是为了不用在写面积和周长的方法了，直接组合圆类的面积和方法去求解。减少了代码的重用）

from math import pi
class Circle:
    def __init__(self,r):
        self.r=r
    def perimater(self):
        return 2*pi*self.r
    def area(self):
        return pi*self.r*self.r
# print(Circle.perimater('r',2))
# print(Circle.area('r',3))


class Circle_ring: #定义一个圆环类
    def __init__(self,outside_r,inside_r):
        outside_bijiao = max(outside_r,inside_r)
        intside_bijiao = min(outside_r, inside_r)
        self.outsize_circle = Circle(outside_bijiao) #实例化一个大圆形  作为self.outside_circle属性的值
        self.intsize_circle = Circle(intside_bijiao) #实例化一个小圆环
    def area(self):
        return self.outsize_circle.area()-self.intsize_circle.area()
    def perimater(self):
        return self.intsize_circle.perimater()+self.outsize_circle.perimater()


r1 = Circle_ring(10,20)  #实例化
print(r1.area())
print(r1.perimater())

组合的两种方式:1.在__init__方法里面组合
             2.在外面组合

class BirthDate:
    def __init__(self,year,month,day):
        self.year=year
        self.month = month
        self.day = day
class Course:
    def __init__(self,name,price,period): #period为周期
        self.name =name
        self.price = price
        self.period = period
class Teacher:
    def __init__(self,name,salary,year,month,day,price,period): #那么这个里面也要把该有的属性传进去
        self.birth = BirthDate(year,month,day) #在里面组合(将BirthDate里面有的属性传入进去)
        self.course=Course(name,price,period)
        self.name = name
        self.salary = salary
# 实例化方法一:
egg = Teacher('egon',2000,1999,12,2,'6 months','15800')  #也要实例化，Teacher类里面的属性都得实例化
print(egg.birth.month)  #当然老师也有生日，就让egg.birth.month
print(egg.course.period)

# 实例化方法二:
egg.birth=BirthDate(1996,22,4)
print(egg.birth.month)

class BirthDate:
    def __init__(self,year,month,day):
        self.year=year
        self.month = month
        self.day = day
class Course:
    def __init__(self,name,price,period): #period为周期
        self.name =name
        self.price = price
        self.period = period
class Teacher:
    def __init__(self,name,salary,course):
        self.name = name
        self.salary = salary
        self.course = course
#
# #在外面组合。（组合就是一个类的属性是另一个类的对象）

egg = Teacher('egon',2000,'python')
egg.birth=BirthDate(1996,22,4) #直接给egg一个birth的属性，
print(egg.birth.year)

egg.course =Course('python','6 months',15800)
print(egg.course.period)

二、继承

1.继承是一种创建新类的方式

2.新建的类可以创建一个或多个父类，父类有称为基类或者超类

3.新建的类称为派生类或者子类

在python中类的继承分为：单继承或多继承

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

class ParentClass1: #定义父类     pass   class ParentClass2: #定义父类     pass   class SubClass1(ParentClass1): #单继承，基类是ParentClass1，派生类是SubClass     pass   class SubClass2(ParentClass1,ParentClass2): #python支持多继承，用逗号分隔开多个继承的类     pass

4.查看所有继承的父类

print(Person.__bases__)      #__base __只查看从左到右继承的第一个子类，__bases__则是查看所有继承的父类

如果没有指定父类，python会默认继承object类，object是所有python的父类。

 

经典类：在python2中，class Dad: 不会继承object，这样的类叫做经典类（它叫经典类，不是因为它经典，而是因为它比较老）

新式类：在python3中，python会默认继承object类（一切皆对象）

　　　　class Dad  就相当于python2中的  class Dad（object）  #新式类

而且python3中没有经典类了

5.继承与抽象（先抽象后继承）

抽象：抽取类似或者说比较像的部分（也就是提取一类事物的特点，范围越来越大，共性越来越少）

　　　 是从大范围到小范围的过程

继承：是基于抽象的过程，通过编程语言去实现它，肯定是先经历抽象这个过程，才能通过继承的方式去表达出抽象的结构

　　    是从小范围到大范围的过程

6.派生：（相对论）

　　1.在父类的基础上产生子类，产生的子类就叫做派生类

　　2.父类里没有的方法，在子类中有了，这样的方法就叫做派生方法。

　　3.父类里有，子类也有的方法，就叫做方法的重写（就是把父类里的方法重写了）

7.注意的几个概念：

　　1.子类可以使用父类的所有属性和方法

　　2.如果子类有自己的方法，就执行自己的；如果子类没有自己的方法，就会找父类的。

　　3.如果子类里面没有找到，父类里也没有找到，就会报错

　　4.如果子类中实现了调用父类的方法

　　　　在类内：super(子类，self).方法名（）  supper().__init__(参数)

　　　　在类外：super(子类名，对象名).方法名（）

8.继承的实例

class Animal:      #父类  基类  超类
    def __init__(self,name,life_value,aggr):
        self.name= name
        self.life_value = life_value
        self.aggr = aggr  #攻击力
    def eat(self):
        self.life_value += 10  #谁调谁的血量就增加

class Person(Animal):  #子类  派生类
    def __init__(self, money, name, life_value, aggr):
        super().__init__(name, life_value, aggr)
        self.money = money  #派生出来的一个属性
    def attack(self,enemy):    #人的派生方法
        #enemy.life_value = enemy.life_value - self.aggr
        enemy.life_value -= self.aggr

class Dog(Animal): #子类  派生类
    def __init__(self,name,breed, life_value,aggr):
        # Animal.__init__(self,name,breed, life_value,aggr)#让子类执行父类的方法 就是父类名.方法名（参数），连self都得传
        super().__init__(name,life_value,aggr) #super关键字  ，都不用传self了，在新式类里的
        # super(Dog,self).__init__(name,life_value,aggr)  #上面super是简写
        self.breed = breed
    def bite(self,person):   #狗的派生方法
        person.life_value -= self.aggr
    def eat(self):  #父类方法的重写
        super().eat()
        print('dog is eating')

# ha2 = Dog('旺财','哈士奇',20000,100)
# egg = Person('egon',500,1000,50)
# print(egg.aggr)
# print(ha2.aggr)
# egg.eat()
# print(egg.life_value)
#
# egg.eat()
# print(egg.life_value)
#
# ha2.eat()
# print(ha2.life_value)
#
# print(egg.life_value)
# ha2.bite(egg)
# print(egg.life_value)
#

ha2 = Dog('牛头梗','旺财',20000,100)
print(ha2.life_value)
ha2.eat()  #如果父类有的方法子类里面也有，那么就叫做方法的重写，就不执行父类的了，去执行子类了
print(ha2.life_value)


super(Dog,ha2).eat() #生掉父类的方法，但是不推荐这样用
print(ha2.life_value)

#在继承中，如果子类有的方法就执行子类的
# 如果子类没有的方法就执行父类的

 三、接口类与抽象类

1.接口类：（在抽象类的基础上）

　　　　在python中，默认是没有接口类的

　　　　接口类不能被实例化（如果实例化会报错）

　　　　接口类中的方法不能被实现

1.正常调用
class Applepay:
    def pay(self,money):
        print('apple pay 支付了%s' %money)

class Alipay:
    def pay(self,money):
        print('支付宝  支付了%s' %money)

def payment(pay_obj,money):  #实例化的另一种调用，这个方法让实例化的时候按照payment调用：就像下面的payment(apple1,200)
        pay_obj.pay(money)

apple1 = Applepay()
# apple1.pay(200)
payment(apple1,200)

# 2.有时候写的时候会把方法写错，自己定义一个主动报错
# 接口初成：手动报异常：NotImplementedError来解决开发中遇到的问题
class Payment:
    def pay(self):
        raise NotImplementedError  #主动让程序报错

class Wechatpay(Payment): #微信支付
    def pay(self,money):
        print('微信支付了%s元',money)

class QQchatpay(Payment): #QQ支付
    def fuqian(self,money):
        print('QQ支付了%s元',money)

p = Wechatpay()
p.pay(200)   #不报错
q = QQchatpay()   #不报错
q.pay()  #报错

# 3.借用abc模块来实现接口
#接口类（就是为了提供标准，约束后面的子类）
from abc import ABCMeta,abstractmethod
class Payment(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def pay(self,money):
        pass

class Wechatpay(Payment):
    def fuqian(self,money):
        '''实现了pay的功能，但是方法名字不一样'''
        print('微信支付了%s元'%money)

class Alipay:
    def pay(self,money):
        print('支付宝  支付了%s' %money)

# p = Wechatpay() #报错了（因为上面定义了一个接口类，接口类里面
# 定义了一个pay方法，而在下面的Wechatpay方法里没有pay方法，不能
# 调用，在接口类里面约束一下，接口类里的pay方法里面不能写其他，直接pass）
a = Alipay()
a.pay(200)
p = Payment() #接口类不能被实例化

接口提取了一群类共同的函数，可以把接口当做一个函数的集合。

然后让子类去实现接口中的函数。

这么做的意义在于归一化，什么叫归一化，就是只要是基于同一个接口实现的类，那么所有的这些类产生的对象在使用时，从用法上来说都一样。

归一化，让使用者无需关心对象的类是什么，只需要的知道这些对象都具备某些功能就可以了，这极大地降低了使用者的使用难度。

比如：我们定义一个动物接口，接口里定义了有跑、吃、呼吸等接口函数，这样老鼠的类去实现了该接口，松鼠的类也去实现了该接口，由二者分别产生一只老鼠和一只松鼠送到你面前，即便是你分别不到底哪只是什么鼠你肯定知道他俩都会跑，都会吃，都能呼吸。

再比如：我们有一个汽车接口，里面定义了汽车所有的功能，然后由本田汽车的类，奥迪汽车的类，大众汽车的类，他们都实现了汽车接口，这样就好办了，大家只需要学会了怎么开汽车，那么无论是本田，还是奥迪，还是大众我们都会开了，开的时候根本无需关心我开的是哪一类车，操作手法（函数调用）都一样

 接口也就是做约束，让下面的类的方法都按照接口类中给出的方法去定义。如果接口类里面有的方法类里面没有，那么那个类就不能被实例化。（字面理解）

继承的第二种含义非常重要。它又叫“接口继承”。
接口继承实质上是要求“做出一个良好的抽象，这个抽象规定了一个兼容接口，使得外部调用者无需关心具体细节，可一视同仁的处理实现了特定接口的所有对象”——这在程序设计上，叫做归一化。

2.抽象类：

　　　　在python中，默认是有的

　　　　父类的方法，子类必须实现

　　　　抽象类（父类）的方法可以被实现

# 抽象类
# 什么叫做抽象?  从小范围到大范围
from abc import ABCMeta,abstractmethod
class Animal(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def eat(self):
        print('打开粮食的袋子')
        print('放一个吃饭的碗')
        print('吧粮食倒在碗里')

    @abstractmethod
    def sleep(self):
        pass

class Dog(Animal):
    #实现吃喝睡的方法
    def eat(self):
        super().eat()
        # super(Dog, self).eat()
        print('dog is eating')
    def sleep(self):
        print('dog is sleeping')

# d = Dog()
# d.eat()
a = Animal()  #抽象类不能被实例化

3.抽象类和接口类的区别：接口类不能实现方法，抽象类可以实现方法里面的内容

4.抽象类和接口类的相同点：都是用来做约束的，都不能被实例化

5.抽象类和接口类的使用：

　　当几个子类的父类有相同的功能需要被实现的时候就用抽象类

　　当几个子类有相同的功能，但是实现各不相同的时候就用接口类

6.python中的抽象类和接口类在Java里面的区别

　　接口类支持多继承

　　抽象类只支持单继承

四、多继承

在继承抽象类的过程中，我们应该尽量避免多继承；

而在继承接口的时候，我们反而鼓励你来多继承接口

接口隔离原则：
    使用多个专门的接口，而不是用单一的总接口。即客户端不应该依赖那些不需要的接口

class A:
    def test(self):
        print('from A')
class B(A):
    def test(self):
        print('from B')
class C(A):
    def test(self):
        print('from C')
class D(A):
    def test(self):
        print('from D')
class E(B):pass
    # def test(self):
    #     print('from E')

class F(E,D,C):pass
    # def test(self):
        # print('from F')


# b= B()
# b.test()
# d = D()
# d.test() #一级一级往上找，自己没有，就继承爹的，爹没有就找爷爷的
        # 再找不到就报错了
f = F()
f.test()
print(F.mro()) #查看找父类的顺序

五、钻石继承

新式类：广度优先：横着找(如钻石继承图，谁先在前面就找谁)

经典类：深度优先：从上到下找

---

 

六、多态

多态指的是一类事物有多种形态（比如：老师.下课铃响了（），学生.下课铃响了()，老师执行的是下班操作，学生执行的是放学操作，虽然二者消息一样，但是执行的效果不同）

例如：动物有多种形态：人，狗，猪

from abc import ABCMeta,abstractmethod
class Animal(metaclass=ABCMeta):
    @abstractmethod
    def eat(self):pass
class Cat(Animal):  #动物的形态之一：猫
    def eat(self):
        print('cat eat')
class Dog(Animal):  #动物的形态之二：狗
    def eat(self):
        print('dog eat')

class Pig(Animal):pass  #动物的形态之三：猪
def eat_fun(animal_obj): #定义一个函数让这个函数名去调用
    animal_obj.eat()
c = Cat()
eat_fun(c)  #函数名(对象)

d = Dog() 
eat_fun(d)

c = Cat()
c.eat()

python自带多态：

　　多态：同一类事物的多种状态

　　python里处处都是多态，只是我们一般发现不了

　　操作的时候不需要关心这个对象的数据类型，你只要用就行了

静态多态性（了解就好）

鸭子类型（如果两个类里面都有相同的方法，但是他们的类里面没有任何继承）
  序列（str,list,tuple）：有顺序的数据集合，这三个没有任何继承