第一小节 初识面向对象
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楔子
你现在是一家游戏公司的开发人员，现在需要你开发一款叫做<人狗大战>的游戏，你就思考呀，人狗作战，那至少需要2个角色，一个是人， 一个是狗，且人和狗都有不同的技能，比如人拿棍打狗， 狗可以咬人，怎么描述这种不同的角色和他们的功能呢？
你搜罗了自己掌握的所有技能，写出了下面的代码来描述这两个角色
人和狗的角色制定
def person(name,age,sex,job): data = { 'name':name, 'age':age, 'sex':sex, 'job':job } return data def dog(name,dog_type): data = { 'name':name, 'type':dog_type } return data
上面两个方法相当于造了两个模子，游戏里的每个人和每条狗都拥有相同里的属性。游戏开始，你根据一个人或一只狗传入的具体信息来塑造一个具体的人或者狗，怎么生成呢？
生成具体的人和狗
d1 = dog("李磊","京巴") p1 = person("严帅",36,"F","运维") p2 = person("egon",27,"F","Teacher"）
两个角色对象生成了，狗和人还有不同的功能呀，狗会咬人，人会打狗，对不对? 怎么实现呢，。。想到了， 可以每个功能再写一个函数，想执行哪个功能，直接 调用 就可以了，对不？
bark和walk：
def bark(d): print("dog %s:wang.wang..wang..."%d['name']) def walk(p): print("person %s is walking..." %p['name'])<br><br>
调用walk和bark：
walk(p1)
bark(d1)
上面的功能实现的简直是完美！
但是仔细玩耍一会，你就不小心干了下面这件事
在玩耍中犯了一个小错误
p1 = person("严帅",36,"F","运维") bark(p1) #把人的对象传给了狗的方法
事实 上，从你写的代码上来看，这并没出错。很显然，人是不能调用狗的功能的，但在你的程序例没有做限制，如何在代码级别实现这个限制呢？
def person(name,age,sex,job): def walk(p): print("person %s is walking..." % p['name']) data = { 'name':name, 'age':age, 'sex':sex, 'job':job, 'walk':walk } return data def dog(name,dog_type): def bark(d): print("dog %s:wang.wang..wang..."%d['name']) data = { 'name':name, 'type':dog_type, 'bark':bark } return data 复制代码
生成具体的人和狗
d1 = dog("李磊","京巴") p1 = person("严帅",36,"F","运维") p2 = person("egon",27,"F","Teacher")
d1['bark'](p1) #把人传给了狗的方法
你是如此的机智，这样就实现了限制人只能用人自己的功能啦。
刚刚你用的这种编程思想其实就是简单的面向对象编程，我们创造了两个模子表示游戏里所有的人和狗之后，剩下的狗叫或者人走对于这两个模子来说就不重要了。具体人he狗之间的交互就等着你去使用了。假如你和狗打起来了，这时候你是走路还是拿棍子打狗就由你自己决定了。那你的每一个决定可能都影响着你这场游戏的输赢。这也是不确定的。和我们之前写代码按部就班的走，最终都会实现我们要完成的事情不太一样了。
尽管如此，我们也只完成了这个游戏非常小的一部分。还有很多功能都没有实现。
刚才你只是阻止了两个完全 不同的角色 之前的功能混用， 但有没有可能 ，同一个种角色，但有些属性是不同的呢？ 比如 ，大家都打过cs吧，cs里有警察和恐怖份子，但因为都 是人， 所以你写一个角色叫 person(), 警察和恐怖份子都 可以 互相射击，但警察不可以杀人质，恐怖分子可以，这怎么实现呢？ 你想了说想，说，简单，只需要在杀人质的功能里加个判断，如果是警察，就不让杀不就ok了么。 没错， 这虽然 解决了杀人质的问题，但其实你会发现，警察和恐怖分子的区别还有很多，同时又有很多共性，如果 在每个区别处都 单独做判断，那得累死。
你想了想说， 那就直接写2个角色吧， 反正 这么多区别， 我的哥， 不能写两个角色呀，因为他们还有很多共性 ， 写两个不同的角色，就代表 相同的功能 也要重写了，是不是我的哥？ 。。。
好了， 话题就给你点到这， 再多说你的智商也理解不了了！
def Person(name,sex,hp,dps): # 人模子 dic = {'name':name,'sex':sex,'hp':hp,'dps':dps,'bag':[]} def attack(dog): dog['hp'] -= dic['dps'] print('%s打了%s,%s掉了%s点血,剩余%s点血' % (dic['name'], dog['name'], dog['name'], dic['dps'], dog['hp'])) dic['attack'] = attack return dic def Dog(name,kind,hp,dps): # 狗模子 dic = {'name':name,'kind':kind,'hp':hp,'dps':dps} def bite(person): person['hp'] -= dic['dps'] print('%s咬了%s,%s掉了%s点血,剩余%s点血' % (dic['name'], person['name'], person['name'], dic['dps'], person['hp'])) dic['bite'] = bite return dic alex = Person('alex','不详',250,5) ha2 = Dog('哈士奇','藏獒',15000,200) # 人打狗 print(alex) print(ha2) print(alex['attack']) alex['attack'](ha2) print(ha2)
面向过程 VS 面向对象
面向过程的程序设计的核心是过程（流水线式思维），过程即解决问题的步骤，面向过程的设计就好比精心设计好一条流水线，考虑周全什么时候处理什么东西。
优点是：极大的降低了写程序的复杂度，只需要顺着要执行的步骤，堆叠代码即可。
缺点是：一套流水线或者流程就是用来解决一个问题，代码牵一发而动全身。
应用场景：一旦完成基本很少改变的场景，著名的例子有Linux內核，git，以及Apache HTTP Server等。
面向对象的程序设计的核心是对象（上帝式思维），要理解对象为何物，必须把自己当成上帝，上帝眼里世间存在的万物皆为对象，不存在的也可以创造出来。面向对象的程序设计好比如来设计西游记，如来要解决的问题是把经书传给东土大唐，如来想了想解决这个问题需要四个人：唐僧，沙和尚，猪八戒，孙悟空，每个人都有各自的特征和技能（这就是对象的概念，特征和技能分别对应对象的属性和方法），然而这并不好玩，于是如来又安排了一群妖魔鬼怪，为了防止师徒四人在取经路上被搞死，又安排了一群神仙保驾护航，这些都是对象。然后取经开始，师徒四人与妖魔鬼怪神仙互相缠斗着直到最后取得真经。如来根本不会管师徒四人按照什么流程去取。
面向对象的程序设计的
优点是：解决了程序的扩展性。对某一个对象单独修改，会立刻反映到整个体系中，如对游戏中一个人物参数的特征和技能修改都很容易。
缺点：可控性差，无法向面向过程的程序设计流水线式的可以很精准的预测问题的处理流程与结果，面向对象的程序一旦开始就由对象之间的交互解决问题，即便是上帝也无法预测最终结果。于是我们经常看到一个游戏人某一参数的修改极有可能导致阴霸的技能出现，一刀砍死3个人，这个游戏就失去平衡。
应用场景：需求经常变化的软件，一般需求的变化都集中在用户层，互联网应用，企业内部软件，游戏等都是面向对象的程序设计大显身手的好地方。
在python 中面向对象的程序设计并不是全部。
面向对象编程可以使程序的维护和扩展变得更简单，并且可以大大提高程序开发效率 ，另外，基于面向对象的程序可以使它人更加容易理解你的代码逻辑，从而使团队开发变得更从容。
了解一些名词：类、对象、实例、实例化
类：具有相同特征的一类事物(人、狗、老虎)
对象／实例：具体的某一个事物（隔壁阿花、楼下旺财）
实例化：类——>对象的过程（这在生活中表现的不明显，我们在后面再慢慢解释）
类的相关知识
初识类
声明
def functionName(args): '函数文档字符串' 函数体
''' class 类名: '类的文档字符串' 类体 ''' #我们创建一个类 class Data: pass
class Person: #定义一个人类 role = 'person' #人的角色属性都是人 def walk(self): #人都可以走路，也就是有一个走路方法，也叫动态属性 print("person is walking...")
类有两种作用：属性引用和实例化
属性引用（类名.属性）
class Person: #定义一个人类 role = 'person' #人的角色属性都是人 def walk(self): #人都可以走路，也就是有一个走路方法 print("person is walking...") print(Person.role) #查看人的role属性 print(Person.walk) #引用人的走路方法，注意，这里不是在调用
实例化：类名加括号就是实例化，会自动触发__init__函数的运行，可以用它来为每个实例定制自己的特征
class Person: #定义一个人类 role = 'person' #人的角色属性都是人 def __init__(self,name): self.name = name # 每一个角色都有自己的昵称; def walk(self): #人都可以走路，也就是有一个走路方法 print("person is walking...") print(Person.role) #查看人的role属性 print(Person.walk) #引用人的走路方法，注意，这里不是在调用
实例化的过程就是类——>对象的过程
原本我们只有一个Person类，在这个过程中，产生了一个egg对象，有自己具体的名字、攻击力和生命值。
语法：对象名 = 类名(参数)
egg = Person('egon') #类名()就等于在执行Person.__init__()
#执行完__init__()就会返回一个对象。这个对象类似一个字典，存着属于这个人本身的一些属性和方法。
查看属性&调用方法
print(egg.name) #查看属性直接 对象名.属性名 print(egg.walk()) #调用方法，对象名.方法名()
关于self
self：在实例化时自动将对象/实例本身传给__init__的第一个参数，你也可以给他起个别的名字，但是正常人都不会这么做。
因为你瞎改别人就不认识
类属性的补充
一：我们定义的类的属性到底存到哪里了？有两种方式查看 dir(类名)：查出的是一个名字列表 类名.__dict__:查出的是一个字典，key为属性名，value为属性值 二：特殊的类属性 类名.__name__# 类的名字(字符串) 类名.__doc__# 类的文档字符串 类名.__base__# 类的第一个父类(在讲继承时会讲) 类名.__bases__# 类所有父类构成的元组(在讲继承时会讲) 类名.__dict__# 类的字典属性 类名.__module__# 类定义所在的模块 类名.__class__# 实例对应的类(仅新式类中)
对象的相关知识
回到咱们的人狗大战：现在我们需要对我们的类做出一点点改变
人类除了可以走路之外，还应该具备一些攻击技能。
class Person: # 定义一个人类
role = 'person' # 人的角色属性都是人
def __init__(self, name, aggressivity, life_value):
self.name = name # 每一个角色都有自己的昵称;
self.aggressivity = aggressivity # 每一个角色都有自己的攻击力;
self.life_value = life_value # 每一个角色都有自己的生命值;
def attack(self,dog):
# 人可以攻击狗，这里的狗也是一个对象。
# 人攻击狗，那么狗的生命值就会根据人的攻击力而下降
dog.life_value -= self.aggressivity
对象是关于类而实际存在的一个例子，即实例
对象/实例只有一种作用：属性引用
egg = Person('egon',10,1000)
print(egg.name)
print(egg.aggressivity)
print(egg.life_value)
当然了，你也可以引用一个方法，因为方法也是一个属性，只不过是一个类似函数的属性，我们也管它叫动态属性。
引用动态属性并不是执行这个方法，要想调用方法和调用函数是一样的，都需要在后面加上括号
print(egg.attack)
我知道在类里说，你可能还有好多地方不能理解。那我们就用函数来解释一下这个类呀，对象呀到底是个啥，你偷偷的用这个理解就好了，不要告诉别人
def Person(*args,**kwargs): self = {} def attack(self,dog): dog['life_value'] -= self['aggressivity'] def __init__(name,aggressivity,life_value): self['name'] = name self['aggressivity'] = aggressivity self['life_value'] = life_value self['attack'] = attack __init__(*args,**kwargs) return self egg = Person('egon',78,10) print(egg['name'])
面向对象小结——定义及调用的固定模式
class 类名: def __init__(self,参数1,参数2): self.对象的属性1 = 参数1 self.对象的属性2 = 参数2 def 方法名(self):pass def 方法名2(self):pass 对象名 = 类名(1,2) #对象就是实例，代表一个具体的东西 #类名() : 类名+括号就是实例化一个类，相当于调用了__init__方法 #括号里传参数，参数不需要传self，其他与init中的形参一一对应 #结果返回一个对象 对象名.对象的属性1 #查看对象的属性，直接用 对象名.属性名 即可 对象名.方法名() #调用类中的方法，直接用 对象名.方法名() 即可
练习一：在终端输出如下信息
小明，10岁，男，上山去砍柴
小明，10岁，男，开车去东北
小明，10岁，男，最爱大保健
老李，90岁，男，上山去砍柴
老李，90岁，男，开车去东北
老李，90岁，男，最爱大保健
老张…
对象之间的交互
现在我们已经有一个人类了，通过给人类一些具体的属性我们就可以拿到一个实实在在的人。
现在我们要再创建一个狗类，狗就不能打人了，只能咬人，所以我们给狗一个bite方法。
有了狗类，我们还要实例化一只实实在在的狗出来。
然后人和狗就可以打架了。现在我们就来让他们打一架吧！
创建一个狗类
class Dog: # 定义一个狗类
role = 'dog' # 狗的角色属性都是狗
def __init__(self, name, breed, aggressivity, life_value):
self.name = name # 每一只狗都有自己的昵称;
self.breed = breed # 每一只狗都有自己的品种;
self.aggressivity = aggressivity # 每一只狗都有自己的攻击力;
self.life_value = life_value # 每一只狗都有自己的生命值;
def bite(self,people):
# 狗可以咬人，这里的狗也是一个对象。
# 狗咬人，那么人的生命值就会根据狗的攻击力而下降
dog.life_value -= self.aggressivit
实例化一只实实在在的二哈
ha2 = Dog('二愣子','哈士奇',10,1000) #创造了一只实实在在的狗ha2
交互 egon打ha2一下
print(ha2.life_value) #看看ha2的生命值 egg.attack(ha2) #egg打了ha2一下 print(ha2.life_value) #ha2掉了10点血
完整的代码
class Person: # 定义一个人类 role = 'person' # 人的角色属性都是人 def __init__(self, name, aggressivity, life_value): self.name = name # 每一个角色都有自己的昵称; self.aggressivity = aggressivity # 每一个角色都有自己的攻击力; self.life_value = life_value # 每一个角色都有自己的生命值; def attack(self,dog): # 人可以攻击狗，这里的狗也是一个对象。 # 人攻击狗，那么狗的生命值就会根据人的攻击力而下降 dog.life_value -= self.aggressivity class Dog: # 定义一个狗类 role = 'dog' # 狗的角色属性都是狗 def __init__(self, name, breed, aggressivity, life_value): self.name = name # 每一只狗都有自己的昵称; self.breed = breed # 每一只狗都有自己的品种; self.aggressivity = aggressivity # 每一只狗都有自己的攻击力; self.life_value = life_value # 每一只狗都有自己的生命值; def bite(self,people): # 狗可以咬人，这里的狗也是一个对象。 # 狗咬人，那么人的生命值就会根据狗的攻击力而下降 people.life_value -= self.aggressivity egg = Person('egon',10,1000) #创造了一个实实在在的人egg ha2 = Dog('二愣子','哈士奇',10,1000) #创造了一只实实在在的狗ha2 print(ha2.life_value) #看看ha2的生命值 egg.attack(ha2) #egg打了ha2一下 print(ha2.life_value) #ha2掉了10点血
from math import pi class Circle: ''' 定义了一个圆形类； 提供计算面积(area)和周长(perimeter)的方法 ''' def __init__(self,radius): self.radius = radius def area(self): return pi * self.radius * self.radius def perimeter(self): return 2 * pi *self.radius circle = Circle(10) #实例化一个圆 area1 = circle.area() #计算圆面积 per1 = circle.perimeter() #计算圆周长 print(area1,per1) #打印圆面积和周长
类命名空间与对象、实例的命名空间
创建一个类就会创建一个类的名称空间，用来存储类中定义的所有名字，这些名字称为类的属性
而类有两种属性：静态属性和动态属性
- 静态属性就是直接在类中定义的变量
- 动态属性就是定义在类中的方法
其中类的数据属性是共享给所有对象的
>>>id(egg.role) 4341594072 >>>id(Person.role) 4341594072
而类的动态属性是绑定到所有对象的
>>>egg.attack <bound method Person.attack of <__main__.Person object at 0x101285860>> >>>Person.attack <function Person.attack at 0x10127abf8>
创建一个对象/实例就会创建一个对象/实例的名称空间，存放对象/实例的名字，称为对象/实例的属性
在obj.name会先从obj自己的名称空间里找name，找不到则去类中找，类也找不到就找父类...最后都找不到就抛出异常
# 类 ： 具有相同属性和相同动作的一类事物 组成一个类 # 对象 ： 具体的某一个具有实际属性 和具体动作的一个实体 # 类是抽象的 # 对象是具体的 # 类被创造出来 就是模子 是用来描述对象的 # class 类名: # 静态属性 = 123 # def 动态属性(self): # # 在类中的方法的一个默认的参数，但也只是一个形式参数,约定必须叫self # print('-->',self) # # # 只要是写在类名中的名字 不管是变量还是函数名 都不能在类的外部直接调用 # # 只能通过类名来使用它 # # 类名的第一个功能是 —— 查看静态属性 # print(类名.静态属性) # 查看 # 类名.静态属性 = 456 # 修改 # print(类名.静态属性) # 类名.静态属性2 = 'abc'# 增加 # print(类名.静态属性2) # # del 类名.静态属性2 # # print(类名.静态属性2) # print(类名.__dict__) # 类中必要的默认值之外 还记录了程序员在类中定义的所有名字 # 类名可以查看某个方法，但是一般情况下 我们不直接使用类名来调用方法 # print(类名.动态属性) # 类名.动态属性(1)
# 每一个角色都有属于自己的 属性 和 方法 # 高可扩展性 可读性 规范性 # 结局不可控 # 类有自己的命名空间 # 对象也有自己的命名空间 # 对象能访问类的命名空间？ 可以 # 类不能访问对象的命名空间？不可以 详细参照图分析
class Person: # COUNTRY = '中国人' # 静态属性 # def __init__(self,name): # self.name = name # def eat(self): # print('%s在吃泔水'%self.name) # # alex = Person('alex') # egon = Person('egon') # # print(alex.name) # print(egon.name) # print(alex.COUNTRY) # alex.eat() # Person.eat(alex) # alex ---> Person # 当一个类在创建一个实例的时候 就产生了一个这个实例和类之间的联系 # 可以通过实例 对象 找到实例化它的类 # 但是 类不能找到它的实例化 # class Person: # COUNTRY = ['中国人'] # 静态属性 # Country = '中国人' # 静态属性 # def __init__(self,name): # self.name = name # def eat(self): # print('%s在吃泔水'%self.name) # alex = Person('alex') # egon = Person('egon') # print(alex.Country) # alex.Country = '印度人' # print(alex.Country) # print(egon.Country) # print(Person.Country) # alex.COUNTRY[0] = '印度人' # print(alex.COUNTRY) # print(egon.COUNTRY) # print(Person.COUNTRY) # alex.COUNTRY = ['印度人'] # print(egon.COUNTRY) # print(Person.COUNTRY)
# 在访问变量的时候，都先使用自己命名空间中的，如果自己的空间中没有，再到类的空间中去找 # 在使用对象修改静态变量的过程中，相当于在自己的空间中创建了一个新的变量 # 在类的静态变量的操作中 应该使用类名来直接进行操作 就不会出现乌龙问题
# 创建一个类 能够自动计算这个类有创建了多少个实例 # class Foo: # count = 0 # def __init__(self): # Foo.count += 1 # # f1 = Foo() # print(Foo.count) # [Foo() for i in range(10)] # print(Foo.count)
面向对象的组合用法
软件重用的重要方式除了继承之外还有另外一种方式，即：组合
组合指的是，在一个类中以另外一个类的对象作为数据属性，称为类的组合
class Weapon:
def prick(self, obj): # 这是该装备的主动技能,扎死对方
obj.life_value -= 500 # 假设攻击力是500
class Person: # 定义一个人类
role = 'person' # 人的角色属性都是人
def __init__(self, name):
self.name = name # 每一个角色都有自己的昵称;
self.weapon = Weapon() # 给角色绑定一个武器;
egg = Person('egon')
egg.weapon.prick()
#egg组合了一个武器的对象，可以直接egg.weapon来使用组合类中的所有方法
圆环是由两个圆组成的，圆环的面积是外面圆的面积减去内部圆的面积。圆环的周长是内部圆的周长加上外部圆的周长。
这个时候，我们就首先实现一个圆形类，计算一个圆的周长和面积。然后在"环形类"中组合圆形的实例作为自己的属性来用
from math import pi
class Circle:
'''
定义了一个圆形类；
提供计算面积(area)和周长(perimeter)的方法
'''
def __init__(self,radius):
self.radius = radius
def area(self):
return pi * self.radius * self.radius
def perimeter(self):
return 2 * pi *self.radius
circle = Circle(10) #实例化一个圆
area1 = circle.area() #计算圆面积
per1 = circle.perimeter() #计算圆周长
print(area1,per1) #打印圆面积和周长
class Ring:
'''
定义了一个圆环类
提供圆环的面积和周长的方法
'''
def __init__(self,radius_outside,radius_inside):
self.outsid_circle = Circle(radius_outside)
self.inside_circle = Circle(radius_inside)
def area(self):
return self.outsid_circle.area() - self.inside_circle.area()
def perimeter(self):
return self.outsid_circle.perimeter() + self.inside_circle.perimeter()
ring = Ring(10,5) #实例化一个环形
print(ring.perimeter()) #计算环形的周长
print(ring.area()) #计算环形的面积
# 组合 是描述了 一种 什么有什么的关系 圆环有圆 人有武器
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课程
class BirthDate:
def __init__(self,year,month,day): self.year=year self.month=month self.day=day class Couse: def __init__(self,name,price,period): self.name=name self.price=price self.period=period class Teacher: def __init__(self,name,gender,birth,course):
self.name=name
self.gender=gender
self.birth=birth
self.course=course
def teach(self):
print('teaching')
p1=Teacher('egon','male',
BirthDate('1995','1','27'),
Couse('python','28000','4 months')
)
print(p1.birth.year,p1.birth.month,p1.birth.day)
print(p1.course.name,p1.course.price,p1.course.period)
'''
运行结果:
1 27
python 28000 4 months
'''
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
组合定义可以多种方式： 1、在一个类中定义属性时，定义一个与应用类相关的名，然后在实例化对象时直接引用另一个类：参照教师有生日的例子 2、定义两个类，分别实例化后赋值，参照人狗大战 3、定义一个类属性时，self.属性=另一个类名（属性） 等
面向对象的三大特性
继承
什么是继承
继承是一种创建新类的方式，在python中，新建的类可以继承一个或多个父类，父类又可称为基类或超类，新建的类称为派生类或子类
python中类的继承分为：单继承和多继承
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
查看继承
>>> SubClass1.__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 (<class '__main__.ParentClass1'>,) >>> SubClass2.__bases__ (<class '__main__.ParentClass1'>, <class '__main__.ParentClass2'>)
提示：如果没有指定基类，python的类会默认继承object类，object是所有python类的基类，它提供了一些常见方法（如__str__）的实现。
>>> ParentClass1.__bases__ (<class 'object'>,) >>> ParentClass2.__bases__ (<class 'object'>,)
继承与抽象（先抽象再继承）
抽象即抽取类似或者说比较像的部分。
抽象分成两个层次：
1.将奥巴马和梅西这俩对象比较像的部分抽取成类；
2.将人，猪，狗这三个类比较像的部分抽取成父类。
抽象最主要的作用是划分类别（可以隔离关注点，降低复杂度）
继承：是基于抽象的结果，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。
抽象只是分析和设计的过程中，一个动作或者说一种技巧，通过抽象可以得到类
继承与重用性
==========================第一部分 例如 猫可以：喵喵叫、吃、喝、拉、撒 狗可以：汪汪叫、吃、喝、拉、撒 如果我们要分别为猫和狗创建一个类，那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能，伪代码如下： #猫和狗有大量相同的内容 class 猫： def 喵喵叫(self): print '喵喵叫' def 吃(self): # do something def 喝(self): # do something def 拉(self): # do something def 撒(self): # do something class 狗： def 汪汪叫(self): print '汪汪叫' def 吃(self): # do something def 喝(self): # do something def 拉(self): # do something def 撒(self): # do something ==========================第二部分 上述代码不难看出，吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能，而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想，如下实现： 动物：吃、喝、拉、撒 猫：喵喵叫（猫继承动物的功能） 狗：汪汪叫（狗继承动物的功能） 伪代码如下： class 动物: def 吃(self): # do something def 喝(self): # do something def 拉(self): # do something def 撒(self): # do something # 在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类 class 猫(动物)： def 喵喵叫(self): print '喵喵叫' # 在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类 class 狗(动物)： def 汪汪叫(self): print '汪汪叫' ==========================第三部分 #继承的代码实现 class Animal: def eat(self): print("%s 吃 " %self.name) def drink(self): print ("%s 喝 " %self.name) def shit(self): print ("%s 拉 " %self.name) def pee(self): print ("%s 撒 " %self.name) class Cat(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed = '猫' def cry(self): print('喵喵叫') class Dog(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed='狗' def cry(self): print('汪汪叫') # ######### 执行 ######### c1 = Cat('小白家的小黑猫') c1.eat() c2 = Cat('小黑的小白猫') c2.drink() d1 = Dog('胖子家的小瘦狗') d1.eat() 使用继承来重用代码比较好的例子
在开发程序的过程中，如果我们定义了一个类A，然后又想新建立另外一个类B，但是类B的大部分内容与类A的相同时
我们不可能从头开始写一个类B，这就用到了类的继承的概念。
通过继承的方式新建类B，让B继承A，B会‘遗传’A的所有属性(数据属性和函数属性)，实现代码重用
class Animal: ''' 人和狗都是动物，所以创造一个Animal基类 ''' def __init__(self, name, aggressivity, life_value): self.name = name # 人和狗都有自己的昵称; self.aggressivity = aggressivity # 人和狗都有自己的攻击力; self.life_value = life_value # 人和狗都有自己的生命值; def eat(self): print('%s is eating'%self.name) class Dog(Animal): pass class Person(Animal): pass egg = Person('egon',10,1000) ha2 = Dog('二愣子',50,1000) egg.eat() ha2.eat()
提示：用已经有的类建立一个新的类，这样就重用了已经有的软件中的一部分设置大部分，大大生了编程工作量，这就是常说的软件重用，不仅可以重用自己的类，也可以继承别人的，比如标准库，来定制新的数据类型，这样就是大大缩短了软件开发周期，对大型软件开发来说，意义重大.
派生
当然子类也可以添加自己新的属性或者在自己这里重新定义这些属性（不会影响到父类），需要注意的是，一旦重新定义了自己的属性且与父类重名，那么调用新增的属性时，就以自己为准了。
class Animal: ''' 人和狗都是动物，所以创造一个Animal基类 ''' def __init__(self, name, aggressivity, life_value): self.name = name # 人和狗都有自己的昵称; self.aggressivity = aggressivity # 人和狗都有自己的攻击力; self.life_value = life_value # 人和狗都有自己的生命值; def eat(self): print('%s is eating'%self.name) class Dog(Animal): ''' 狗类，继承Animal类 ''' def bite(self, people): ''' 派生：狗有咬人的技能 :param people: ''' people.life_value -= self.aggressivity class Person(Animal): ''' 人类，继承Animal ''' def attack(self, dog): ''' 派生：人有攻击的技能 :param dog: ''' dog.life_value -= self.aggressivity egg = Person('egon',10,1000) ha2 = Dog('二愣子',50,1000) print(ha2.life_value) print(egg.attack(ha2)) print(ha2.life_value)
注意：像ha2.life_value之类的属性引用，会先从实例中找life_value然后去类中找，然后再去父类中找...直到最顶级的父类。
在子类中，新建的重名的函数属性，在编辑函数内功能的时候，有可能需要重用父类中重名的那个函数功能，应该是用调用普通函数的方式，即：类名.func()，此时就与调用普通函数无异了，因此即便是self参数也要为其传值.
在python3中，子类执行父类的方法也可以直接用super方法.
class A: def hahaha(self): print('A') class B(A): def hahaha(self): super().hahaha() #super(B,self).hahaha() #A.hahaha(self) print('B') a = A() b = B() b.hahaha() super(B,b).hahaha()
class Animal: ''' 人和狗都是动物，所以创造一个Animal基类 ''' def __init__(self, name, aggressivity, life_value): self.name = name # 人和狗都有自己的昵称; self.aggressivity = aggressivity # 人和狗都有自己的攻击力; self.life_value = life_value # 人和狗都有自己的生命值; def eat(self): print('%s is eating'%self.name) class Dog(Animal): ''' 狗类，继承Animal类 ''' def __init__(self,name,breed,aggressivity,life_value): super().__init__(name, aggressivity, life_value) #执行父类Animal的init方法 self.breed = breed #派生出了新的属性 def bite(self, people): ''' 派生出了新的技能：狗有咬人的技能 :param people: ''' people.life_value -= self.aggressivity def eat(self): # Animal.eat(self) #super().eat() print('from Dog') class Person(Animal): ''' 人类，继承Animal ''' def __init__(self,name,aggressivity, life_value,money): #Animal.__init__(self, name, aggressivity, life_value) #super(Person, self).__init__(name, aggressivity, life_value) super().__init__(name,aggressivity, life_value) #执行父类的init方法 self.money = money #派生出了新的属性 def attack(self, dog): ''' 派生出了新的技能：人有攻击的技能 :param dog: ''' dog.life_value -= self.aggressivity def eat(self): #super().eat() Animal.eat(self) print('from Person') egg = Person('egon',10,1000,600) ha2 = Dog('二愣子','哈士奇',10,1000) print(egg.name) print(ha2.name) egg.eat()
封装
【封装】
隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。
【好处】
1. 将变化隔离；
2. 便于使用；
3. 提高复用性；
4. 提高安全性；
【封装原则】
1. 将不需要对外提供的内容都隐藏起来；
2. 把属性都隐藏，提供公共方法对其访问。
私有变量和私有方法
在python中用双下划线开头的方式将属性隐藏起来（设置成私有的）
私有变量
#其实这仅仅这是一种变形操作
#类中所有双下划线开头的名称如__x都会自动变形成：_类名__x的形式：
class A:
__N=0 #类的数据属性就应该是共享的,但是语法上是可以把类的数据属性设置成私有的如__N,会变形为_A__N
def __init__(self):
self.__X=10 #变形为self._A__X
def __foo(self): #变形为_A__foo
print('from A')
def bar(self):
self.__foo() #只有在类内部才可以通过__foo的形式访问到.
#A._A__N是可以访问到的，即这种操作并不是严格意义上的限制外部访问，仅仅只是一种语法意义上的变形
这种自动变形的特点：
1.类中定义的__x只能在内部使用，如self.__x，引用的就是变形的结果。
2.这种变形其实正是针对外部的变形，在外部是无法通过__x这个名字访问到的。
3.在子类定义的__x不会覆盖在父类定义的__x，因为子类中变形成了：_子类名__x,而父类中变形成了：_父类名__x，即双下滑线开头的属性在继承给子类时，子类是无法覆盖的。
这种变形需要注意的问题是：
1.这种机制也并没有真正意义上限制我们从外部直接访问属性，知道了类名和属性名就可以拼出名字：_类名__属性，然后就可以访问了，如a._A__N
2.变形的过程只在类的内部生效,在定义后的赋值操作，不会变形
私有方法
3.在继承中，父类如果不想让子类覆盖自己的方法，可以将方法定义为私有的
#正常情况 >>> class A: ... def fa(self): ... print('from A') ... def test(self): ... self.fa() ... >>> class B(A): ... def fa(self): ... print('from B') ... >>> b=B() >>> b.test() from B #把fa定义成私有的，即__fa >>> class A: ... def __fa(self): #在定义时就变形为_A__fa ... print('from A') ... def test(self): ... self.__fa() #只会与自己所在的类为准,即调用_A__fa ... >>> class B(A): ... def __fa(self): ... print('from B') ... >>> b=B() >>> b.test() from A
封装与扩展性
封装在于明确区分内外，使得类实现者可以修改封装内的东西而不影响外部调用者的代码；而外部使用用者只知道一个接口(函数)，只要接口（函数）名、参数不变，使用者的代码永远无需改变。这就提供一个良好的合作基础——或者说，只要接口这个基础约定不变，则代码改变不足为虑。
#类的设计者 class Room: def __init__(self,name,owner,width,length,high): self.name=name self.owner=owner self.__width=width self.__length=length self.__high=high def tell_area(self): #对外提供的接口，隐藏了内部的实现细节，此时我们想求的是面积 return self.__width * self.__length #使用者 >>> r1=Room('卧室','egon',20,20,20) >>> r1.tell_area() #使用者调用接口tell_area #类的设计者，轻松的扩展了功能，而类的使用者完全不需要改变自己的代码 class Room: def __init__(self,name,owner,width,length,high): self.name=name self.owner=owner self.__width=width self.__length=length self.__high=high def tell_area(self): #对外提供的接口，隐藏内部实现，此时我们想求的是体积,内部逻辑变了,只需求修该下列一行就可以很简答的实现,而且外部调用感知不到,仍然使用该方法，但是功能已经变了 return self.__width * self.__length * self.__high #对于仍然在使用tell_area接口的人来说，根本无需改动自己的代码，就可以用上新功能 >>> r1.tell_area()
property属性
什么是特性property
property是一种特殊的属性，访问它时会执行一段功能（函数）然后返回值
import math class Circle: def __init__(self,radius): #圆的半径radius self.radius=radius @property def area(self): return math.pi * self.radius**2 #计算面积 @property def perimeter(self): return 2*math.pi*self.radius #计算周长 c=Circle(10) print(c.radius) print(c.area) #可以向访问数据属性一样去访问area,会触发一个函数的执行,动态计算出一个值 print(c.perimeter) #同上 ''' 输出结果: 314.1592653589793 62.83185307179586 '''
#注意：此时的特性area和perimeter不能被赋值 c.area=3 #为特性area赋值 ''' 抛出异常: AttributeError: can't set attribute '''
为什么要用property
将一个类的函数定义成特性以后，对象再去使用的时候obj.name,根本无法察觉自己的name是执行了一个函数然后计算出来的，这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则
除此之外，看下
ps：面向对象的封装有三种方式: 【public】 这种其实就是不封装,是对外公开的 【protected】 这种封装方式对外不公开,但对朋友(friend)或者子类(形象的说法是“儿子”,但我不知道为什么大家 不说“女儿”,就像“parent”本来是“父母”的意思,但中文都是叫“父类”)公开 【private】 这种封装对谁都不公开
python并没有在语法上把它们三个内建到自己的class机制中，在C++里一般会将所有的所有的数据都设置为私有的，然后提供set和get方法（接口）去设置和获取，在python中通过property方法可以实现
class Foo: def __init__(self,val): self.__NAME=val #将所有的数据属性都隐藏起来 @property def name(self): return self.__NAME #obj.name访问的是self.__NAME(这也是真实值的存放位置) @name.setter def name(self,value): if not isinstance(value,str): #在设定值之前进行类型检查 raise TypeError('%s must be str' %value) self.__NAME=value #通过类型检查后,将值value存放到真实的位置self.__NAME @name.deleter def name(self): raise TypeError('Can not delete') f=Foo('egon') print(f.name) # f.name=10 #抛出异常'TypeError: 10 must be str' del f.name #抛出异常'TypeError: Can not delete'
一个静态属性property本质就是实现了get，set，delete三种方法
class Foo: @property def AAA(self): print('get的时候运行我啊') @AAA.setter def AAA(self,value): print('set的时候运行我啊') @AAA.deleter def AAA(self): print('delete的时候运行我啊') #只有在属性AAA定义property后才能定义AAA.setter,AAA.deleter f1=Foo() f1.AAA f1.AAA='aaa' del f1.AAA
class Foo: def get_AAA(self): print('get的时候运行我啊') def set_AAA(self,value): print('set的时候运行我啊') def delete_AAA(self): print('delete的时候运行我啊') AAA=property(get_AAA,set_AAA,delete_AAA) #内置property三个参数与get,set,delete一一对应 f1=Foo() f1.AAA f1.AAA='aaa' del f1.AAA
class Goods: def __init__(self,price,discount): self.__price = price self.discount = discount @property def price(self): return self.__price * self.discount @price.setter def price(self,newprice): self.__price = newprice @price.deleter def price(self): del self.__price apple = Goods(8,0.7) print(apple.price) apple.price = 10 print(apple.price) print(apple.__dict__) del apple.price print(apple.__dict__) print(apple.price)
classmethod
class Person: Country = '中国人' @classmethod #把func变成了一个类方法 def func(cls): # cls是指向类的内存空间 print('当前的角色的国籍是%s'%cls.Country) alex = Person() alex.func() Person.func() # 如果某一个类中的方法 并没有用到这个类的实例中的具体属性 # 只是用到了类中的静态变量 就使用类方法
staticmethod
# 如果 一个方法 既不会用到对象中的属性也不会用到类中的属性 # 就应该被定义为一个静态方法 # class Person: # Country = '中国人' # @classmethod #把func变成了一个类方法 # def func(cls): # cls是指向类的内存空间 # print('当前的角色的国籍是%s'%cls.Country) # class Student: # @staticmethod # def login(): # name = input('name : ') # pwd = input('pwd : ') # if name =='' and pwd =='': # print('实例化') # # Student.login()
# 如果 一个方法 既不会用到对象中的属性也不会用到类中的属性 # 就应该被定义为一个静态方法 # class Person: # Country = '中国人' # @classmethod #把func变成了一个类方法 # def func(cls): # cls是指向类的内存空间 # print('当前的角色的国籍是%s'%cls.Country) # class Student: # @staticmethod # def login(): # name = input('name : ') # pwd = input('pwd : ') # if name =='' and pwd =='': # print('实例化') # # Student.login()
