Python面向对象-初级

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

# 创建一个类
class Foo:

    def __init__(self,name,age):    # 构造方法,根据类创造对象时自动执行
        self.name = name
        self.age = age

# 根据类Foo常见对象
# 自动执行Foo类的__init__方法
obj1 = Foo('luban',20)

# 根据类Foo常见对象
# 自动执行Foo类的__init__方法
obj2 = Foo('daqiao',30)

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，在内存里保存。

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('luban', 20)
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('daqiao', 30)
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('luban', 20)
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 luban ；self.age 是 20
  
obj2 = Foo('daqiao', 30)
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 daqiao ； self.age 是 30

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。

练习：

完成以下功能:

• disman/30岁/男/上山挖竹笋
• disman/30岁/男/回老家钓鱼
• disman/30岁/男/去别的城市旅游

# ================ 函数方法 ===================
def zs(name,age,gender):
    data = '%s,性别:%s,今年%d岁,喜欢:上山挖竹笋' %(name,gender,age)
    print(data)

def dy(name,age,gender):
    data = '%s,性别:%s,今年%d岁,喜欢:回老家钓鱼' %(name,gender,age)
    print(data)

def ly(name,age,gender):
    data = '%s,性别:%s,今年%d岁,喜欢:去别的城市旅游' %(name,gender,age)
    print(data)

zs('disman',30,'男')
dy('disman',30,'男')
ly('disman',30,'男')

# ================ 面向对象1 ===================
class Foo():

    def __init__(self,name,age,gender): # 特殊方法,如果类名(),则该方法会自动执行 (构造方法)
        self.n1 = name
        self.n2 = age
        self.n3 = gender

    def zs(self):
        data = '%s,性别:%s,今年%d岁,喜欢:上山挖竹笋' %(self.n1,self.n3,self.n2)
        print(data)

    def dy(self):
        data = '%s,性别:%s,今年%d岁,喜欢:回老家钓鱼' %(self.n1,self.n3,self.n2)
        print(data)

    def ly(self):
        data = '%s,性别:%s,今年%d岁,喜欢:去别的城市旅游' %(self.n1,self.n3,self.n2)
        print(data)

obj = Foo('disman',30,'男')
obj.zs()
obj.dy()
obj.ly()

　　上述对比可以看出，如果使用函数式编程，需要在每次执行函数时传入相同的参数，如果参数多的话，又需要粘贴复制了...  ；而对于面向对象只需要在创建对象时，将所有需要的参数封装到当前对象中，之后再次使用时，通过self间接去当前对象中取值即可。

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。

# 基本写法
class Base:         # 父类,基类
    def f2(self):
        print('f2')

class Foo(Base):    # 子类,派生类
    def f1(self):
        print('f1')

obj = Foo()
obj.f1()
obj.f2()
# 原则:先在自己的类中找,没有就去父类

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。

注：除了子类和父类的称谓，你可能看到过 派生类 和 基类 ，他们与子类和父类只是叫法不同而已。

那么问题又来了，多继承呢？

• 是否可以继承多个类
• 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

• 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

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。

# 经典继承
class D:

    def bar(self):
        print 'D.bar'

class C(D):

    def bar(self):
        print 'C.bar'

class B(D):

    def bar(self):
        print 'B.bar'

class A(B, C):

    def bar(self):
        print 'A.bar'

a = A()
# 执行bar方法时
# 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
# 所以，查找顺序：A --> B --> D --> C
# 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
a.bar()

# 新式类多继承
class D(object):

    def bar(self):
        print 'D.bar'

class C(D):

    def bar(self):
        print 'C.bar'

class B(D):

    def bar(self):
        print 'B.bar'

class A(B, C):

    def bar(self):
        print 'A.bar'

a = A()
# 执行bar方法时
# 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
# 所以，查找顺序：A --> B --> C --> D
# 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
a.bar()

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

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”。

# Python伪代码实现Java或C#的多态
class F1:
    pass

class S1(F1):

    def show(self):
        print 'S1.show'

class S2(F1):

    def show(self):
        print 'S2.show'

# 由于在Java或C#中定义函数参数时，必须指定参数的类型
# 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法，又可以执行S2对象的show方法，所以，定义了一个S1和S2类的父类
# 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象

def Func(F1 obj):
    """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""
    
    print obj.show()
    
s1_obj = S1()
Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj，执行 S1 的show方法，结果：S1.show

s2_obj = S2()
Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj，执行 Ss 的show方法，结果：S2.show

# Python “鸭子类型”
class F1:
    pass

class S1(F1):

    def show(self):
        print 'S1.show'

class S2(F1):

    def show(self):
        print 'S2.show'

def Func(obj):
    print obj.show()

s1_obj = S1()
Func(s1_obj) 

s2_obj = S2()
Func(s2_obj) 

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 类 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

1.什么样的代码才是面向对象？

　　从简单来说，如果程序中的所有功能都是用 类 和 对象 来实现，那么就是面向对象编程了。

2.函数式编程 和 面向对象 如何选择？分别在什么情况下使用？

　　须知：对于 C# 和 Java 程序员来说不存在这个问题，因为该两门语言只支持面向对象编程（不支持函数式编程）。而对于 Python 和 PHP 等语言却同时支持两种编程方式，且函数式编程能完成的操作，面向对象都可以实现；而面向对象的能完成的操作，函数式编程不行（函数式编程无法实现面向对象的封装功能）。

　　所以，一般在Python开发中，全部使用面向对象 或 面向对象和函数式混合使用

3.类和对象在内存中是如何保存？

　　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

　　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. 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