python 全栈开发，Day19(组合,组合实例,初识面向对象小结,初识继承)

一、组合

表示的一种什么有什么的关系

先来说一下，__init__的作用

class Dog:
    def __init__(self, name, kind, hp, ad):
        self.name = name  # 对象属性 属性
        self.kind = kind
        self.hp = hp
        self.ad = ad
 
    def bite(self, p):
        p.hp -= self.ad  # 人掉血
        print('%s咬了%s一口,%s掉了%s点血' % (self.name, p.name, p.name, self.ad))

实例化A和B

A = Dog('笨笨', 'teddy', 50, 10)
B = Dog('花花')

A职员是老员工，他知道这个游戏，狗有什么属性。

B是新来的，假如没有__init__方法，B就随便传参数了，但是类方法执行时，会报错。

为了避免这个问题，在__init__方法里面，约束某些属性，必须要传，否则方法执行出错。

人狗大战游戏，现在需要增加武器

武器是人的一个属性，比如攻击力，磨损度，价格，名字，品级，技能

增加一个类

class Weapon:
    def __init__(self, name, price, level, ad):
        self.name = name
        self.price = price
        self.level = level
        self.ad = ad * self.level  # 升级之后，攻击就翻倍了
        self.wear = 20  # 默认的耐久度，实例化时，可以不用传
 
    def skill(self, dog):  # 技能
        dog.hp -= self.ad
        print('%s受到了%s点的伤害,%s掉了%s点血' % (dog.name, self.name, dog.name, self.ad))

实例化一个武器

axe = Weapon('斧头', 1000, 100, 1)  # 斧头

二、组合实例

1.人狗大战

武器给谁装备呢？武器需要花钱买吧，那么就需要玩家充钱，现在加一个充钱功能

完整代码如下：

class Person:
    def __init__(self, name, sex, hp, ad):
        self.name = name  # 对象属性 属性
        self.sex = sex
        self.hp = hp  # 血量
        self.ad = ad  # 攻击力
        self.money = 0  # 金额
        self.arms = None  # 默认武器为None<br>
    def attack(self, d):
        d.hp -= self.ad
        print('%s攻击了%s,%s掉了%s点血' % (self.name, d.name, d.name, self.ad))
 
    def pay(self):  # 充值
        money = int(input('请输入您要充值的金额：'))
        self.money += money
        print('您的余额是：%s' % self.money)
 
    def wear(self, weapon):  # 装备武器
        if self.money >= weapon.price:
            self.arms = weapon  # 组合 给人装备了武器
            self.money -= weapon.price
            print('购买成功，您已经顺利装备了%s' % weapon.name)
        else:
            print('余额不足，请充值!')
 
    def attack_with_weapon(self, dog):  # 拿武器攻击狗
        if 'arms' in self.__dict__ and self.arms != None:  # 如果武器属性在实例属性字典里,并且属性不为空
            self.arms.skill(dog)  # 使用武器攻击狗
        else:
            print('请先装备武器')
 
 
class Dog:
    def __init__(self, name, kind, hp, ad):
        self.name = name  # 对象属性 属性
        self.kind = kind
        self.hp = hp
        self.ad = ad
 
    def bite(self, p):
        p.hp -= self.ad  # 人掉血
        print('%s咬了%s一口,%s掉了%s点血' % (self.name, p.name, p.name, self.ad))
 
 
class Weapon:  # 武器
    def __init__(self, name, price, level, ad):
        self.name = name  # 武器名
        self.price = price  # 价格
        self.level = level  # 等级
        self.ad = ad * self.level  # 升级之后，攻击就翻倍了
        self.wear = 20  # 默认的耐久度，实例化时，可以不用传
 
    def skill(self, dog):  # 技能,攻击狗
        dog.hp -= self.ad  # 狗掉血
        print('%s受到了%s点的伤害,%s掉了%s点血' % (dog.name, self.name, dog.name, self.ad))

实例化武器，玩家购买武器，攻击狗

alex = Person('a_sb', '不详', 1, 5)
boss_jin = Person('金老板', '女', 20, 50)
teddy = Dog('笨笨', 'teddy', 50, 10)
axe = Weapon('斧头', 1000, 100, 1)  # 斧头
 
alex.pay()  # 充值
alex.wear(axe)  # 装备武器斧头
alex.arms.skill(teddy)  # 使用斧头攻击狗

执行输出：

注意：

不能加类静态变量meny = 0
否则玩家充钱了，别的玩家就可以使用了

int之后，不需要strip()一下，int会自动去除空格

这样写是一次性的，写一个while循环，显示菜单执行

实例化部分，改成如下：

alex = Person('a_sb', '不详', 1, 5)
boss_jin = Person('金老板', '女', 20, 50)
teddy = Dog('笨笨', 'teddy', 50, 10)
axe = Weapon('斧头', 1000, 100, 1)  # 斧头
 
 
lst = ['攻击', '充值', '装备武器', '使用武器攻击']
while True:
    for index, value in enumerate(lst, 1):
        print(index, value)
    num = int(input('请选择操作序号 >>>'))
    if num == 1:
        alex.attack(teddy)
    elif num == 2:
        alex.pay()
    elif num == 3:
        print('装备前余额 %s' % alex.money)
        alex.wear(axe)
        print('装备后余额 %s' % alex.money)
    elif num == 4:
        alex.attack_with_weapon(teddy)
    else:
        print('无效的序号')

执行输出：

修改实例化部分，代码如下：

alex.pay()  # 充值
alex.wear(axe)  # 装备武器斧头
print(alex.__dict__)  # 查看alex的属性
print(axe)  # 查看aex

执行输出：

请输入您要充值的金额：2000
您的余额是：2000
购买成功，您已经顺利装备了斧头
{'sex': '不详', 'hp': 1, 'name': 'a_sb', 'ad': 5, 'arms': <__main__.Weapon object at 0x00000250D273C6A0>, 'money': 1000}
<__main__.Weapon object at 0x00000250D273C6A0>

可以发现alex的arms属性和axe的内存地址，是一摸一样的。

skill方法，只有武器才有，人是不能直接调用的。但是，人一旦装备上了武器，就可以执行skill方法。

关键点，就在于以下一段代码

self.arms = weapon  # 组合 给人装备了武器

直接给人加了一个属性arms，注意，等式右边的weapon是一个武器对象

所以就可以使用武器攻击狗

self.arms.skill(dog)

self也就是实例对象，比如alex

当一个类的对象作为另一个类的属性，说明这2个类组合在一起了。

那么类就可以使用另外一个类的属性和方法了。

一般说组合 ，是指2个类的组合

修改实例化部分

alex = Person('a_sb', '不详', 1, 5)
boss_jin = Person('金老板', '女', 20, 50)
teddy = Dog('笨笨', 'teddy', 50, 10)
axe = Weapon('斧头', 1000, 100, 1)  # 斧头
 
alex.pay()  # 充值
alex.wear(axe)  # 装备武器斧头
print(alex.arms.__dict__)  # 查看axe实例,也就是Weapon类的所有属性
alex.arms.skill(teddy)  # 执行

执行输出：

请输入您要充值的金额：2000
您的余额是：2000
购买成功，您已经顺利装备了斧头
{'price': 1000, 'ad': 100, 'level': 100, 'wear': 20, 'name': '斧头'}
笨笨受到了斧头点的伤害,笨笨掉了100点血

为什么会用组合 ：独立的对象不能发挥他的作用，必须依赖一个对象

比如上面的例子，斧头不能够攻击狗，它依赖人来执行。

修改实例化部分

alex = Person('a_sb', '不详', 1, 5)
boss_jin = Person('金老板', '女', 20, 50)
teddy = Dog('笨笨', 'teddy', 50, 10)
axe = Weapon('斧头', 1000, 100, 1)  # 斧头
 
axe.skill(teddy)  # 直接用斧头攻击狗

执行输出：

笨笨受到了斧头点的伤害,笨笨掉了100点血

这样就不对了

人还可以装备2件武器

alex = Person('a_sb', '不详', 1, 5)
boss_jin = Person('金老板', '女', 20, 50)
teddy = Dog('笨笨', 'teddy', 50, 10)
axe = Weapon('斧头', 1000, 100, 1)  # 斧头
knife = Weapon('刀', 1000, 100, 1)  # 刀
 
alex.pay()  # 充值
alex.wear(axe)  # 装备武器斧头
alex.wear(knife)  # 装备武器刀
alex.arms.skill(teddy)  # 执行攻击

执行输出：

请输入您要充值的金额：2000
您的余额是：2000
购买成功，您已经顺利装备了斧头
购买成功，您已经顺利装备了刀
笨笨受到了刀点的伤害,笨笨掉了100点血

2.圆环

圆形类
写一个圆环类 组合 圆形类 去完成 计算圆环的面积和周长
一个类的对象作为另一个类对象的属性
圆环中有圆

圆形类 ： 计算圆形面积 和 周长
圆环类 :
圆环的周长 ： 大圆周长加小圆周长
圆环的面积 : 大圆的面积 - 小圆的面积

看昨天写的圆环

from math import pi
 
 
class Ring1:
    def __init__(self, out_r, in_r):
        self.out_r = out_r
        self.in_r = in_r
 
    def cal_area(self):
        return abs(pi * self.out_r ** 2 - pi * self.in_r ** 2)
 
    def cal_perimeter(self):
        return pi * self.out_r * 2 + pi * self.in_r * 2
 
 
r1 = Ring1(10, 5)
print(r1.cal_area())
print(r1.cal_perimeter())

执行输出：

235.61944901923448
94.24777960769379

改成组合方式

from math import pi
 
 
class Circle:  # 圆形的面积公式不会变
    def __init__(self, r):
        self.r = r
 
    def cal_area(self):  # 面积
        return pi * self.r ** 2
 
    def cal_perimeter(self):  # 周长
        return pi * self.r * 2
 
 
class Ring2:  # 圆环
    def __init__(self, out_r, in_r):
        self.out_circle = Circle(out_r)  # 实例化圆作为圆环的大圆
        self.in_circle = Circle(in_r)  # 实例化圆，作为圆环的小圆
 
    def area(self):  # 圆环面积<br>        #用绝对值，保证结果不为负数
        return abs(self.out_circle.cal_area() - self.in_circle.cal_area())  # 大圆面积 - 小圆面积
 
    def cal_perimeter(self):
        return self.out_circle.cal_perimeter() + self.in_circle.cal_perimeter()  # 大圆周长 + 小圆周长
 
 
r1 = Ring2(10, 5)  # 实例化圆环,传入大圆和小圆的半径
print(r1.area())
print(r1.cal_perimeter())

执行输出：

235.61944901923448
94.24777960769379

在这个例子中，圆环包含了圆，而圆的面积和周长公式，和圆环有点类似。

所以，可以把圆，这个对象，作为圆环类对象的属性，这就是组合。

3.老师和班级

老师
属性：姓名 年龄 性别 班级 ： s11

班级
属性：班级名 班级人数 科目 性质

class Clas:
    def __init__(self, name, num, course, type):
        self.name = name
        self.num = num
        self.course = course
        self.type = type
 
 
class Teacher:
    def __init__(self, name, sex, age):
        self.name = name
        self.sex = sex
        self.age = age
 
 
py11 = Clas('超级无敌s11', 89, 'python', '脱产全栈')  # 实例化一个班级
print(py11.course)  # 查看课程
 
boss_jin = Teacher('太白', '?', 40)  # 实例化一个老师

执行输出：

python

那么老师怎么和班级关联呢？

直接给Teacher类加一个属性cls，表示班级

class Teacher:
    def __init__(self, name, sex, age, cls):
        self.name = name
        self.sex = sex
        self.age = age
        self.cls = cls  # 班级

实例化时，最后一个参数，直接传对象py11

py11 = Clas('超级无敌s11', 89, 'python', '脱产全栈')  # 实例化一个班级
print(py11.course)  # 查看课程
 
boss_jin = Teacher('太白', '?', 40, py11)  # 实例化一个老师
print(boss_jin.cls.course)  # 查看课程
print(boss_jin.cls.__dict__)  # 查看py11的所有属性

执行输出：

python
python
{'num': 89, 'course': 'python', 'type': '脱产全栈', 'name': '超级无敌s11'}

如果人数变了，Teacher也能感知到

py11 = Clas('超级无敌s11', 88, 'python', '脱产全栈')  # 实例化一个班级
print(py11.course)  # 查看课程
 
boss_jin = Teacher('太白', '?', 40, py11)  # 实例化一个老师
print(boss_jin.cls.num)  # 查看人数

执行输出：

python
88

通过实例化，可以直接组合2个类。

在这个例子中，Teacher通过cls属性，得到了py11对象的所有属性以及方法。

这是组合的第二种使用方式

三、初识面向对象小结

面向对象的思想

　　不关注程序执行的过程

　　关心的是一个程序中的角色，以及角色与角色之间的关系

在python中，一切皆对象

类：list

对象，实例: [1,2,3,4,5]

看list的源代码

class list(object):
    """
    list() -> new empty list
    list(iterable) -> new list initialized from iterable's items
    """

发现，list也是一个对象，它有很多方法

类是给别人使用的，比如list.append()
类转换为对象，是实例化的过程

实例化的过程

　　创建一个对象

　　__init__给对象添加一些属性，对象默认的名字self

　　将self所指向的内存空间返回给实例化它的地方

使用这个对象可以找到两个东西

　　对象所在的内存空间中存储的属性

　　类对象指针，指向类中所有方法和静态属性

对象找名字的时候：先找自己内存空间中的，再找类的

对象没有权利修改类中的静态变量和方法，比如self.类静态变量

如果修改了，那么就存在自己的对象空间里面

用类名操作静态变量(属性)，可以让全局生效

类名：实例化对象 调用静态属性 执行方法

交互：对象可以作为参数传递给类中的方法

组合：对象可以作为一个对象的属性--什么有什么的关系

处处都是组合和交互

class B:pass
class A:
    def func(self,aaa):
        print(aaa)
 
a = A()
b = B()
a.func(b)

执行输出：

<__main__.B object at 0x000002CD1677C780>

class B:pass
class A:
    def func(self,aaa):
        print(aaa)
 
a = A()
b = B()
a.func('666')

执行输出：666

这也是组合，666是str对象，它也是交互，它是python内置的对象和自定义的对象组合

class B:pass
class A:
    def func(self,aaa):
        self.aaa = aaa
 
a = A()
b = B()
a.func('666')  # 传值给aaa
print(a.aaa)

执行输出：

666

class B:pass
class A:
    def func(self,aaa):
        self.aaa = aaa
 
a = A()
b = B()
a.func('666')
print(a.aaa.startswith('6'))

执行输出：True

四、初识继承

面向对象的三大特性：

继承，多态，封装

这3大特性是所有面向对象语言特点

比如游戏的例子

人物：名字，角色，性别，职业，技能

    治疗

        回血

        医生

        护士

    输出

    防御

看如下代码：

class Person:
    def __init__(self, name, hp, ad):
        self.name = name
        self.hp = hp
        self.ad = ad
       
         
class Dog:
    def __init__(self, name, hp, ad):
        self.name = name
        self.hp = hp
        self.ad = ad

Person和dog有相同的属性，那么应该有某种联系

类与类直接的关系：什么是什么的关系

class Parent:pass
class Son(Parent):pass #继承关系,Son继承了Parent
print(Son.__bases__) #内置的属性,查看父类
print(Parent.__bases__)

执行输出：

(<class '__main__.Parent'>,)
(<class 'object'>,)

可以看出Son的父类是Parent，Parent的父类是object

在python3中，所有的类都会默认继承object类
继承了object类的所有类都是新式类
如果一个类没有继承任何父类，那么__bases__属性就会显示<class 'object'>

继承一般有2种：单继承和多继承

单继承

class Parent:pass
class Son(Person):pass

多继承

class Parent1:pass
class Parent2(Parent1):pass
class Parent3:pass
class Son(Parent2,Parent3):pass   # 继承关系
print(Parent2.__bases__)
print(Son.__bases__)

执行输出：

(<class '__main__.Parent1'>,)
(<class '__main__.Parent2'>, <class '__main__.Parent3'>)

父类 ：别名有2个，基类，超类
子类 ：别名 派生类

先有了人 狗两个类
发现两个类有相同的属性、方法
人和狗 都是游戏里的角色
抽象出一个animal类型
继承

class Animal:
    role = 'Animal'
    def __init__(self,name,hp,ad):
        self.name = name     # 对象属性 属性
        self.hp = hp         #血量
        self.ad = ad         #攻击力
 
class Person(Animal):pass
class Dog(Animal):pass
alex = Person()

执行报错：

TypeError: __init__() missing 3 required positional arguments: 'name', 'hp', and 'ad'

缺少3个参数，继承了父类的init方法

再次实例化

alex = Person('alex',10,5)
print(alex)  # 查看父类
print(alex.__dict__)  # 查看属性

执行输出：

<__main__.Person object at 0x000001DA0687C7B8>
{'hp': 10, 'name': 'alex', 'ad': 5}

添加狗实例

alex = Person('alex',10,5)
print(alex)
print(alex.__dict__)
dog = Dog('teddy',100,20)
print(dog)
print(dog.__dict__)

执行输出：

<__main__.Person object at 0x0000015E6983C710>
{'ad': 5, 'name': 'alex', 'hp': 10}
<__main__.Dog object at 0x0000015E6983C7B8>
{'ad': 20, 'name': 'teddy', 'hp': 100}

自个，有各自的属性

class Animal:
    role = 'Animal'
    def __init__(self,name,hp,ad):
        self.name = name     # 对象属性 属性
        self.hp = hp         #血量
        self.ad = ad         #攻击力
 
    def eat(self):
        print('%s吃药回血了'%self.name)
 
class Person(Animal):
    r = 'Person'
    def attack(self,dog):   # 派生方法
        print("%s攻击了%s"%(self.name,dog.name))
 
    def eat2(self):
        print('执行了Person类的eat方法')
        self.money = 100
        self.money -= 10
        self.hp += 10
 
class Dog(Animal):
    def bite(self,person):  # 派生方法
        print("%s咬了%s" % (self.name, person.name))
alex = Person('alex',10,5)
dog = Dog('teddy',100,20)
alex.attack(dog) #继承中的派生方法
alex.eat()  #继承父类方法自己没有同名方法
alex.eat2()
dog.eat()

执行输出：

alex攻击了teddy
alex吃药回血了
执行了Person类的eat方法
teddy吃药回血了

init始终在父类里面,执行了alex实例化，返回给alex

 

alex实例化时，创建一个实例命令空间

alex.attack(dog) 直接调用，因为实例空间中存在

alex.eat() 实例空间找不到，取找类对象指针，指针指向父类Person，从此类中找到了eat方法。

....

对象使用名字的顺序

alex = Person('alex',10,5)
alex.eat = 'aaa' #增加一个不存在的方法,名字和父类方法名一样
print(alex.eat)

　　指向输出：

aaa

alex = Person('alex',10,5)
alex.eat = 'aaa'
print(alex.eat())

指向报错：

TypeError: 'str' object is not callable

因为此时eat是字符串，不是方法

对象使用名字顺序：

先找对象自己内存空间中的，再找对象自己类中的，再找父类中的

经典面试题

class Parent:
    def func(self):
        print('in parent func')
    def __init__(self):
        self.func()
 
class Son(Parent):
    def func(self):
        print('in son func')
 
s = Son()

上面的代码执行的是son还是parent中的方法？

执行输出：

in son func

分析：

s = Son() 创建实例命名空间s

Son继承了Parent，类对象指针指向Son和Parent
Son没有__init__方法，它继承了Parent的__init__方法。
执行__init__方法，此时self是指向Son的
执行self.func()
根据查找顺序，自己->自己的类->父类
由于自己没有，从类中找，发现了，执行func
最终输出in son func

总结：

self.名字的时候，不要看self当前在哪个类里，要看这个self到底是谁的对象

来一张大神的图片

作业 ：

读博客
把实例全走一遍
默写 圆环类与圆类组合

 圆环类与圆类组合

from math import pi
  
  
class Circle:  # 圆形的面积公式不会变
    def __init__(self, r):
        self.r = r
  
    def cal_area(self):  # 面积
        return pi * self.r ** 2
  
    def cal_perimeter(self):  # 周长
        return pi * self.r * 2
  
  
class Ring2:  # 圆环
    def __init__(self, out_r, in_r):
        self.out_circle = Circle(out_r)  # 实例化圆作为圆环的大圆
        self.in_circle = Circle(in_r)  # 实例化圆，作为圆环的小圆
  
    def area(self):  # 圆环面积<br>        #用绝对值，保证结果不为负数
        return abs(self.out_circle.cal_area() - self.in_circle.cal_area())  # 大圆面积 - 小圆面积
  
    def cal_perimeter(self):
        return self.out_circle.cal_perimeter() + self.in_circle.cal_perimeter()  # 大圆周长 + 小圆周长
  
  
r1 = Ring2(10, 5)  # 实例化圆环,传入大圆和小圆的半径
print(r1.area())
print(r1.cal_perimeter())