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Python面向对象-初级

程序员文章站 2022-05-18 21:12:10
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 self 是一个形式参数,当执行 obj1 ......

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  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. 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