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组合、多态和多态性、封装
一、组合
1.1 什么是组合
就是对象的某个属性是另一个类的对象
1.2 组合的概念
class Foo:
def __init__(self,bar):
self.bar = bar
class Bar:
pass
f = Foo()
f.bar = Bar() # 这就是对象f的属性bar是类Bar的对象
1.3 为什么使用组合
可以减少代码冗余
# 没有用组合的时候，选课系统，需要写人的类，老师的类，学生的类，老师类中又需要姓名、年龄、等级、课程名、课程价格、课程周期等属性；学生类中需要姓名、年龄、课程、课程名、课程价格、课程周期等属性，这时候写起来代码会很复杂而且有重复
class Person:
school = 'oldboy'
class Teacher(Person):
def __init__(self,name,age,level,course_name,course_parice,course_period):
self.name = name
self.age = age
self.level = level
self.course_name = course_name
self.course_price = course_price
self.course_period = course_period
class Student(Person):
def __init__(self,name,age,course_name,course_price,course_period):
self.name = name
self.age = age
self.course_name = course_name
self.course_price = course_price
self.course_period = course_period
# 上述代码就很繁琐，下面通过组合解决代码冗余
class Person:
school = 'oldboy'
class Teacher(Person):
def __init__(self,name,age,level,course):
self.name = name
self.age = age
self.level = level
self.course = course # course 是课程对象，表示老师教授的课程
class Student(Person):
def __init__(self,name,age,course):
self.name = name
self.age = age
self.course = course
class Course: # 把课程名称、价格、周期这些属性放到Course的类中
def __init__(self,course_name,course_price,course_period):
self.course_name = course_name
self.course_price = course_price
self.course_period = course_period
course = Course('python',21800,7)
stu = Student('zyl',19,course)
teacher = Teacher('nick',22,'高级',course)
print(teacher.course.name) # 查看老师教授的课程名字
# 进阶版
class Person:
school = 'oldboy'
class Teacher(Person):
def __init__(self,name,age,level,course):
self.name = name
self.age = age
self.level = level
# course是课程对象,表示老师教授的课程
self.course = course
class Student(Person):
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
#course是课程对象,表示老师教授的课程
self.course_list = [] #定义一个课程列表的空列表
def choose_course(self, course): # 定义一个选择课程的方法
# 把课程对象追加到学生选课的列表中
self.course_list.append(course)
def tell_all_course(self): # 定义一个选择课程的方法
# 循环学生选课列表,每次拿出一个课程对象
for course in self.course_list:
# 课程对象.name 取到课程名字
print(course.course_name)
class Course: #定义一个课程类
def __init__(self,course_name, course_price, course_time):
self.course_name = course_name
self.course_price = course_price
self.course_time = course_time
#产生对象
course = Course('python','20000',7) #把课程的参数传进去
stu1 = Student('jiayi',18)
stu1.choose_course(course) #输出学生1的课程选择
stu2 = Student('ypp',18)
stu2.choose_course(course)
stu2.choose_course(Course('Linux',20000,7))
# 查看stu2选的所有课程名称
#方式一(通过对象的绑定方法)
stu2.tell_all_course()
#方式二(通过普通函数)
def tell_all_course(student):
for course in student.course_list: #循环课程里面的对象
print(course.course_name) #输出课程姓名
tell_all_course(stu2)
1.4 继承和组合分别在什么时候用
1.继承的方式
通过继承建立了派生类与基类之间的关系，它是一种'是'的关系，比如白马是马，人是动物。
当类之间有很多相同的功能，提取这些共同的功能做成基类，用继承比较好，比如老师是人，学生是人
2.组合的方式
用组合的方式建立了类与组合的类之间的关系，它是一种‘有’的关系,比如教授有生日，教授教python和linux课程，教授有学生s1、s2、s3...
当类之间有显著不同，并且较小的类是较大的类所需要的组件时，用组合比较好
二、多态与多态性
2.1 什么是多态
一类事物的多种形态（同一类事物的不同形态）eg：水有冰，水蒸气。动物有 猪、狗、人
class Animal: #定义一个动物类
def speak(self): #定义一个speak的方法
pass
class Pig(Animal):
def speak(self): #pig会speak
print('哼哼哼')
class Dog(Animal):
def speak(self): #Dog会speak
print('汪汪')
class People(Animal):
def speak(self): #people会speak
print('say hello')
"""产生对象"""
pig=Pig()
dog=Dog()
people=People()
"""调用方法"""
pig.speak()
dog.speak()
people.speak()
2.2 如何用多态
- 方法一：用abc实现接口统一化,约束代码(用的比较少)
import abc
#第一在括号中写metaclass=abc.ABCMeta
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):
#第二在要约束的方法上,写abc.abstractmethod装饰器
@abc.abstractmethod
def speak(self):
pass
class Pig(Animal):
def speak(self): #此时必须用speak，其他变量名都不行，因为做了约束
print('哼哼哼')
class Dog(Animal):
def speak(self): #此时必须用speak，其他变量名都不行，因为做了
print('汪汪')
class People(Animal):
def speak(self): #此时必须用speak，其他变量名都不行，因为做了
print('say hello')
#产生对象
pig = Pig() #方式一
pig.speak() #这样我们就可以获取'哼哼哼'
#定义了一个函数，但是没有利用到多态性
def animal_speak(obj): #定义函数 #方式二
obj.speak()
pig = Pig() #产生对象
animal_speak(pig)
-------------------------------------------------
哼哼哼
- 方法二：用异常处理来实现(常用)
class Animal():
def speak(self):
#主动抛出异常
raise Exception('你得给我重写它啊，我已经做了代码约束')
class Pig(Animal):
#此时必须用speak，其他变量名都不行，因为做了约束
#代码运行时抛出了异常，所以必须把不一样的变量名改过来
def speak(self):
print('哼哼哼')
class People(Animal):
def speak(self):
print('say hello')
pig=Pig()
pe=People()
def animal_speak(obj):
obj.speak()
animal_speak(pig)
animal_speak(pe)
- 方法三：崇尚鸭子类型。只要走路像鸭子(对象中有某个绑定方法),那你就是鸭子
class Pig:
def speak(self): #只要是speak变量名，就把他看成多态
print('哼哼哼')
class People:
def speak(self): #只要是speak变量名，就把他看成多态
print('say hello')
pig=Pig()
pe=People()
def animal_speak(obj):
obj.speak()
animal_speak(pig)
animal_speak(pe)
2.3 什么是多态性
一类事物都有相同的特性，但特性都不一样
eg：动物都会speak，但是人speak是’say hello‘，但是猪speak是’哼哼哼‘。
2.4 多态性的好处
- 增加程序的灵活性
- 增加了程序的可扩展性（假如再来一个长颈鹿，它也会speak，我们就会还用
self.speak = speak）
三、封装
3.1 什么是封装
隐藏对象的属性和方法，仅对外提供公共访问方式，也就是说我们那一个麻袋，把小猫，小狗，小王八都装到这个麻袋里面。
3.2 如何用封装
- 把东西包装进去，隐藏起来访问不到
3.3 如何用代码实现封装
隐藏属性：通过__变量名来隐藏属性，隐藏之后外部访问不到，只有内部能够访问
#封装name属性
class Person:
def __init__(self,name,age):
self.__name = name #封装name属性
self.age = age
def get_name(self):
return self.__name #只能拿不能改
#产生对象
p = Person('jiayi',20)
# 查看属性
print(p.age) #20
# print(p.__name) #报错，获取不到
print(p.get_name()) #可以获取到
# 获取name属性（隐藏的属性访问不到？实际上有方法能访问到）
print(p._Person__name) #通过'_父类__属性'获取
print(p.__dict__) #获取对象的所有属性，会打印出来
目的：为了提高安全性，防止被修改
隐藏方法：通过__方法名来隐藏方法，隐藏之后外部访问不到，只有内部能够访问
class Person:
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age
def __speak(self): #隐藏speak方法
print('6666')
p=Person('nick',89) #产生对象，并传值
p.__speak() #获取speak方法，报错
print(Person.__dict__) #获取Person的所有属性
# 获取speak方法（隐藏的属性访问不到？实际上有方法能访问到）
p._Person__speak() #获取speak方法
目的：隔离复杂度 eg:傻瓜相机
3.4 property装饰器
# 计算人的bmi指数
# property装饰器：把方法包装成数据属性
class Person:
def __init__(self,name,height,weight):
self.name=name
self.height=height
self.weight=weight
@property
def bmi(self):
return self.weight/(self.height**2)
# return self.weight/(self.height*self.height)
p=Person('yjy',1.73,57)
# print(p.bmi())
print(p.bmi)
3.5 封装与扩展性
# property之setter和deleter
class Person:
def __init__(self,name,height,weight):
self.__name=name
self.__height=height
self.__weight=weight
@property
def name(self):
return '[我的名字是：%s]'%self.__name
#用property装饰的方法名.setter
@name.setter
def name(self,new_name):
# if not isinstance(new_name,str):
if type(new_name) is not str:
raise Exception('改不了')
if new_name.startswith('sb'):
raise Exception('不能以sb开头')
self.__name=new_name
# 用property装饰的方法名.deleter
@name.deleter
def name(self):
# raise Exception('不能删')
print('删除成功') #手动写进去的打印，骗客户的
# del self.__name
p=Person('yjy',1.73,57)
# print(p.name)
# p.name='pppp'
# p.name='xxx'
#改不了，直接抛一异常
# p.name=999 #测试@name.setter
# p.name='sb_nick' #测试@name.deleter
# print(p.name)
del p.name
print(p.name) #会输出删除成功，但是并没有删除成功，是删除不了的
四、补充：isinstance 内置方法
判断对象是否是某个类的对象，返回True或False
print(isinstance([1,2,],str)) # False
print(type('xxx') is str) # True
#这个不对
print(type('xxx') is 'str') # False