python基础:面向对象简介
一、面向对象引入案例
编写代码简单的实现人打狗 狗咬人的小游戏(剧情需要)
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推导步骤1:定义人和狗的数据
1. 定义一个人物,其数据有这个人物的name,age,gender,p_type角色类型,attack_val攻击力,life_val生命值 # 角色1 person1 = { 'name': 'jason', 'age': 18, 'gender': 'male', 'p_type': '猛男', 'attack_val': 8000, 'life_val': 99999999 } # 角色2 person2 = { 'name': 'kevin', 'age': 28, 'gender': 'female', 'p_type': '淑女', 'attack_val': 1, 'life_val': 100 } 2. 定义一条狗,其数据有这只狗的 name,p_type角色类型,attack_val攻击力,life_val生命值 # 反派 1 dog1 = { 'name': '小黑', 'd_type': '泰迪', 'attack_val': 100, 'life_val': 8000 } # 反派 2 dog2 = { 'name': '小白', 'd_type': '恶霸', 'attack_val': 2, 'life_val': 80000 } # ps:如果想要定义出多个人和多条狗 上述的字典需要反复编写很多次 # 定义出人打狗的动作 狗咬人的动作 def person_attack(person_dict, dog_dict): print(f"人:{person_dict.get('name')}准备揍狗:{dog_dict.get('name')}") dog_dict['life_val'] -= person_dict.get('attack_val') print(f"人揍了狗一拳 狗掉血:{person_dict.get('attack_val')} 狗剩余血量:{dog_dict.get('life_val')}") def dog_attack(dog_dict, person_dict): print(f"狗:{dog_dict.get('name')}准备咬人:{person_dict.get('name')}") person_dict['life_val'] -= dog_dict.get('attack_val') print(f"狗咬了人一口 人掉血:{dog_dict.get('attack_val')} 人剩余血量:{person_dict.get('life_val')}") person_attack(p1, d1) dog_attack(d2, p2) """推导步骤3:人和狗的攻击混乱""" person_attack(d1, p1) dog_attack(p1, d2)
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推导步骤2:将产生人和狗的字典封装成函数并封装人和狗的攻击函数
"""推导步骤2:将产生人和狗的字典封装成函数并封装人和狗的攻击函数""" 1.将产生人和狗的字典封装成函数 def create_person(name, age, gender, p_type, attack_val, life_val): person_dict = { 'name': name, 'age': age, 'gender': gender, 'p_type': p_type, 'attack_val': attack_val, 'life_val': life_val } return person_dict def create_dog(name, d_type, attack_val, life_val): dog_dict = { 'name': name, 'd_type': d_type, 'attack_val': attack_val, 'life_val': life_val } return dog_dict p1 = create_person('jason', 18, 'male', '猛男', 8000, 99999999) p2 = create_person('kevin', 28, 'female', '淑女', 100, 800) d1 = create_dog('小黑', '恶霸', 800, 900000) d2 = create_dog('小白', '泰迪', 100, 800000) print(p1, p2) print(d1, d2) ------------结果--------- {'name': 'jason', 'age': 18, 'gender': 'male', 'p_type': '猛男', 'attack_val': 8000, 'life_val': 99999999} {'name': 'kevin', 'age': 28, 'gender': 'female', 'p_type': '淑女', 'attack_val': 100, 'life_val': 800} {'name': '小黑', 'd_type': '恶霸', 'attack_val': 800, 'life_val': 900000} {'name': '小白', 'd_type': '泰迪', 'attack_val': 100, 'life_val': 800000} 2.封装人和狗的攻击函数 # 定义出人打狗的动作 狗咬人的动作 def person_attack(person_dict, dog_dict): print(f"人:{person_dict.get('name')}准备揍狗:{dog_dict.get('name')}") dog_dict['life_val'] -= person_dict.get('attack_val') print(f"人揍了狗一拳 狗掉血:{person_dict.get('attack_val')} 狗剩余血量:{dog_dict.get('life_val')}") def dog_attack(dog_dict, person_dict): print(f"狗:{dog_dict.get('name')}准备咬人:{person_dict.get('name')}") person_dict['life_val'] -= dog_dict.get('attack_val') print(f"狗咬了人一口 人掉血:{dog_dict.get('attack_val')} 人剩余血量:{person_dict.get('life_val')}") person_attack(p1, d1) dog_attack(d2, p2) -------------结果--------- 人:jason准备揍狗:小黑 人揍了狗一拳 狗掉血:8000 狗剩余血量:892000 狗:小白准备咬人:kevin 狗咬了人一口 人掉血:100 人剩余血量:700
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推导步骤3:人和狗的攻击混乱
person_attack(d1, p1) dog_attack(p1, d2) ---------结果----------- 人:小黑准备揍狗:jason 人揍了狗一拳 狗掉血:800 狗剩余血量:99999199 狗:jason准备咬人:小白 狗咬了人一口 人掉血:8000 人剩余血量:792000 # 可以看出,所谓的关于攻击的函数,并不关心传入的到底是“人”还是“狗”,只要传入的参数符合函数的要求,则可以运行
通过上面的案例,我们可以看出当函数处于全局中时,只要传入的参数符合函数的要求,则可以运行调用该函数。函数作为封装代码的容器,函数式更加注重的是执行结果而非执行的过程。
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推导步骤4:如何实现只有人只能调用的人的攻击动作, 狗只能调用狗的攻击动作>>>:数据与功能的绑定
1. 将函数内保存关于人的数据和人的功能 def get_person(name, age, gender, p_type, attack_val, life_val): # 产生人的函数(功能) def person_attack(person_dict, dog_dict): print(f"人:{person_dict.get('name')}准备揍狗:{dog_dict.get('name')}") dog_dict['life_val'] -= person_dict.get('attack_val') print(f"人揍了狗一拳 狗掉血:{person_dict.get('attack_val')} 狗剩余血量:{dog_dict.get('life_val')}") # 表示人的信息(数据) person_dict = { 'name': name, 'age': age, 'gender': gender, 'p_type': p_type, 'attack_val': attack_val, 'life_val': life_val, 'person_attack': person_attack } return person_dict 2. 将函数内保存关于狗的数据和狗的功能 def get_dog(name, d_type, attack_val, life_val): def dog_attack(dog_dict, person_dict): print(f"狗:{dog_dict.get('name')}准备咬人:{person_dict.get('name')}") person_dict['life_val'] -= dog_dict.get('attack_val') print(f"狗咬了人一口 人掉血:{dog_dict.get('attack_val')} 人剩余血量:{person_dict.get('life_val')}") dog_dict = { 'name': name, 'd_type': d_type, 'attack_val': attack_val, 'life_val': life_val, 'dog_attack': dog_attack } return dog_dict person1 = get_person('jason', 18, 'male', '猛男', 8000, 99999999) dog1 = get_dog('小黑', '恶霸', 800, 900000) person1.get('person_attack')(person1, dog1) dog1.get('dog_attack')(dog1, person1) ---------------结果-------------- 人:jason准备揍狗:小黑 人揍了狗一拳 狗掉血:8000 狗剩余血量:892000 狗:小黑准备咬人:jason 狗咬了人一口 人掉血:800 人剩余血量:99999199
上述操作其实就是将数据与功能进行绑定,不再是所有的数据都可以调用任意的功能,而这一操作其实就是面向对象的编程思想。
- 面向对象的核心思想:
数据与功能的绑定
对象的含义是指具体的某一个事物,即在现实生活中能够看得见摸得着的事物。在面向对象程序设计中,对象所指的是计算机系统中的某一个成分。在面向对象程序设计中,对象包含两个含义,其中一个是数据,另外一个是动作。对象则是数据和动作的结合体。对象不仅能够进行操作,同时还能够及时记录下操作结果。
方法是指对象能够进行的操作,方法同时还有另外一个名称,叫做函数。方法是类中的定义函数,其具体的作用就是对对象进行描述操作。
二、编程思想
上述两种编程思想没有优劣之分 需要结合实际需求而定
1.面向过程编程
过程即流程,按照流程解决问题,面向过程按照固定的流程解决问题
ATM及之前都是面向过程编程:需要列举出每一步的流程,并且随着步骤的深入,问题的解决越来越简单
提出问题,制定解决问题的方案
2.面向对象编程
对象即容器,数据与功能的结合体,python中一切皆对象
面向对象编程就是要造出一个个的对象,把原本分散开的相关数据与功能整合到一个个的对象里,这么做既方便使用,也可以提高程序的解耦合程度,进而提升了程序的可扩展性
面向对象编程有点类似于造物主的感觉 我们只需要造出一个个对象,至于该对象将来会如何发展跟程序员没关系,也无法控制
三、面向对象之类与对象
1.对象:数据与功能的结合体,对象是核心
2.类:多个对象相同数据和功能的结合体,类主要就是为了节省代码,如果多个对象有相似的数据与功能,那么该多个对象就属于同一种类。
类的优点:我们可以把同一类对象相同的数据与功能存放到类里,而无需每个对象都重复存一份,这样每个对象里只需存自己独有的数据即可,极大地节省了空间。
在程序中如果要产生对象,必须要先定义出类

四、类与对象的创建
面向对象并不是一门新的技术,但是为了很好的一眼区分开,针对面向对象设计了新的语法格式,python中一定要有先有类才能借助于类产生对象。
1.类的语法结构
# 语法结构 class 类名: '''代码注释''' 对象公共的数据 对象公共的功能
1) class是定义类的关键字
2) 类名的命名与变量名几乎一致,需要首字母大写显示类名特征
3) 数据:变量名与数据值的绑定,功能(方法)其实就是函数
2.类的定义与调用
类在定义阶段就会执行类体代码,但是属于类的局部名称空间,外界无法直接调用
** 需求:清华大学学生选课系统
1.定义类
# 定义类 class Student: print('面向对象') # 对象公共的数据 school_name = '清华大学' # 对象功能的方法(功能) def choice_course(self): print('学生选课功能')
2.查看名称空间
查看名称空间的方法__dict__
# 查看名称空间 print(Student.__dict__) # 查询的方法本质是__dict__方法 print(Student.__dict__.get('school_name')) print(Student.__dict__.get('choice_course')) "在面向对象中,类和对象访问数据或者功能,可以统一采用句点符" print(Student.school_name) print(Student.choice_course)
3.类的调用
(1)类名加括号就会产生类的对象,并且每执行一次都会产生一个全新的对象
(2)使用__dict__
查看名称空间中的内容是,返回 {} 表示这三个对象都只有类中相同(公共)的功能和数据,不具备独特的数据和功能
(3)__dict__
可以简化为点号运算符,来调用对象中的方法
# 类的调用>>>:产生对象 obj1 = Student() print(obj1) # <__main__.Student object at 0x1009d9f10> """ 类名加括号就会产生类的对象,并且每执行一次都会产生一个全新的对象 <__main__.Student object at 0x1009d9f10> Student object:学生类的对象 """ obj2 = Student() obj3 = Student() print(obj2) # <__main__.Student object at 0x1033b0d60> print(obj3) # <__main__.Student object at 0x1033b0d00> print(obj1.__dict__) # {} print(obj2.__dict__) # {} print(obj3.__dict__) # {} """{} 表示这三个对象都只有类中相同(公共)的功能和数据,不具备独特的数据和功能""" print(obj1.school_name) # 清华大学 print(obj2.school_name) # 清华大学 print(obj3.school_name) # 清华大学 Student.school_name = '修改类中的数据' print(obj1.school_name) # 修改类中的数据 print(obj2.school_name) # 修改类中的数据 print(obj3.school_name) # 修改类中的数据 """ 数据和功能 也可以统称为属性, 数据>>> 属性名 功能>>>方法 ""

五、对象独有的数据
**案例:学生选课功能
class Student: # 对象公共的数据 school_name = '清华大学' # 对象功能的方法(功能) def choice_course(self): print('学生选课功能')
- 推导流程1:对每个对象手动添加独有的数据
print(obj1.__dict__) # 给对象添加新的东西,相当于给对象对名称空间中加东西 = 给字典中添加键值对 obj1.__dict__['name'] = 'jason' obj1.__dict__['age'] = 19 obj1.__dict__['gender'] = 'male' print(obj1.__dict__) print(obj1.name) print(obj1.age) print(obj1.gender) obj2.__dict__['name'] = 'duoduo' obj2.__dict__['age'] = 119 obj2.__dict__['gender'] = 'male' print(obj2.__dict__) print(obj2.name) print(obj2.age) print(obj2.gender)
- 推导流程2:将添加对象独有数据的代码封装成函数
def init(obj,name,age,gender): obj.__dict__['name'] = name obj.__dict__['age'] = age obj.__dict__['gender'] = gender stu1 = Student() stu2 = Student() init(stu1,'jason',13,'ren') init(stu2,'duoduo',122,'ren') print(stu1.__dict__) print(stu2.__dict__)
- 推导流程3:给学生对象添加独有数据的函数只有学生对象有资格调用
class Student: # 对象公共的数据 school_name = '清华大学' # 专门给学生添加独有数据的功能 def init(obj, name, age, hobby): obj.__dict__['name'] = name obj.__dict__['age'] = age obj.__dict__['hobby'] = hobby # 对象公共的功能 def choice_course(self): print('学生选课功能') stu1 = Student() Student.init(stu1, 'jason', 18, 'music') stu2 = Student() Student.init(stu2, 'kevin', 29, 'read') print(stu1.__dict__, stu2.__dict__) ---------------------- {'name': 'jason', 'age': 18, 'hobby': 'music'} {'name': 'kevin', 'age': 29, 'hobby': 'read'}
- 推导步骤4:init方法变形
class Student: # 对象公共的数据 school_name = '清华大学' # 专门给学生添加独有数据的功能 类产生对象的过程中自动触发 def __init__(obj, name, age, hobby): obj.__dict__['name'] = name obj.__dict__['age'] = age obj.__dict__['hobby'] = hobby # 对象公共的功能 def choice_course(self): print('学生选课功能') stu1 = Student('jason', 18, 'read') print(stu1.__dict__) print(stu1.name) print(stu1.school_name) ---------------------- {'name': 'jason', 'age': 18, 'hobby': 'read'} jason 清华大学
- 推导步骤5:变量名修改
class Student: # 对象公共的数据 school_name = '清华大学' # 专门给学生添加独有数据的功能 类产生对象的过程中自动触发 def __init__(self, name, age, hobby): self.name = name # self.__dict__['name'] = name self.age = age self.hobby = hobby # 对象公共的功能 def choice_course(self): print('学生选课功能') stu1 = Student('jason', 18, 'read') print(stu1.name) print(stu1.school_name) ---------------------- jason 清华大学
六、对象独有的功能
1 如何做到让对象具有独有的功能
**案例
class Student: # 对象公共的数据 school_name = '清华大学' # 专门给学生添加独有的数据的功能,类产生对象的过程中自动触发 def __init__(self, name, age, major): self.name = name self.age = age self.major = major # 对象公共的功能 def choice_course(self): print(f'学生{self.name}的专业是{self.major}') # 定义了两个对象 stu1 = Student('duoduo', 99, '建筑学') stu2 = Student('lulu', 88, '医学')
*如何做到让对象具有独有的功能?
1.如果直接在全局定义功能-->该函数就不是某一对象独有的了
def play(self): print(f'{self}说:大乱斗真好玩') stu1.play = play('jiji') stu2.play = '大乱斗真好玩' play(stu1.__dict__) play(stu2.__dict__) play(stu1.name) play(stu2.name) ----------结果----------- jiji说:大乱斗真好玩 {'name': 'duoduo', 'age': 99, 'major': '建筑学', 'play': None}说:大乱斗真好玩 {'name': 'lulu', 'age': 88, 'major': '医学', 'play': '大乱斗真好玩'}说:大乱斗真好玩 duoduo说:大乱斗真好玩 lulu说:大乱斗真好玩 # 可以看到stu1:duoduo 和 stu2:lulu都可以调用该函数,该功能并非某个对象独有
2.如果将函数放在类中-->但是类中的函数是对象公共的功能
Student.choice_course(stu1) # 类调用需要自己传参数 stu1.choice_course() # choice_course(stu1) 对象调用会自动将对象本身当做第一个参数传入 stu2.choice_course() -------------结果------------ 学生duoduo的专业是建筑学 学生duoduo的专业是建筑学 学生lulu的专业是医学 # 类中的功能还是该类的对象们公用的,并非某一对象独有,所以也无法在类中定义某一对象独有的功能
但是,可以看出,类的特点是:
定义在类中的功能,默认就是绑定给对象使用的,谁来调谁就是主人公,也就是说对象调用会自动将对象本身当做第一个参数传入
2 对象修改和新增键值对
- 对象修改数据值
stu1.name = 'tony' # 当点的名字已经存在的情况下 则修改对应的值
- 对象新增数据值
stu1.pwd = 123 # 当点的名字不存在的情况下 则新增数据 print(stu1.__dict__)
案例
stu1 = Student('duoduo', 99, '建筑学') stu2 = Student('lulu', 88, '医学') 1.定义了对象后调用公共功能>>>:正常显示 stu1.choice_course() stu2.choice_course() -----------结果---------- 学生duoduo的专业是建筑学 学生lulu的专业是医学 2.打印对象不存在的方法>>>:报错 print(stu1.pwd) -----------结果---------- AttributeError: 'Student' object has no attribute 'pwd' 3.当点的方法 存在 >>>:修改对应的值 当点的方法 不存在 >>>:新增数据 stu1.name = 'tony' # 当点的方法已经存在的情况下 则修改对应的值 stu1.pwd = 123 # 当点的名字不存在的情况下 则新增数据 print(stu1.__dict__) print(stu1.pwd) -----------结果---------- {'name': 'tony', 'age': 99, 'major': '建筑学', 'pwd': 123} 123 # 此时再次去调用功能功能,其结果发生了改变 stu1.choice_course() stu2.choice_course() -----------结果---------- 学生tony的专业是建筑学 学生lulu的专业是医学
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