Python--面向对象的程序设计

面向对象的程序设计

什么是对象？

• 对象是内存中专门用来存储数据的一块区域
• 对象中可以存放各种数据（比如：数字，布尔值，代码，字符串），什么都能存。
• 对象由三部分组成：1，对象的标识 （id） 2，对象的类型 （type） 3，对象的值（value）

面向对象（oop）

• Python是一门面向对象的编程语言
• 所谓面向对象的语言，简单理解就是语言中所有的操作都是通过对象来进行的
• 面向过程的编程语言：面向过程指将我们程序的逻辑分解成一个一个的步骤，通过对每个步骤的抽象，来完成程序。（例子：孩子上学
  1.妈妈起床
  2.妈妈上厕所
  3.妈妈洗漱
  4.妈妈做早饭
  5.妈妈叫孩子起床
  6.孩子上厕所
  7.孩子要洗漱
  8.孩子吃饭
  9.孩子背着书包上学校）
• 面向过程的编程思想将一个功能分解成为一个个的小的步骤，通过完成一个一个小的步骤来完成一个程序。
• 这种编程方式，符合我们人类的思维，编写起来相对比较简单
• 但是这种方式编写代码的往往只适用于一个功能，如果要在实现别的功能，即使功能相差极小，也往往要重新编写代码，所以它可复用性比较低，并且难于维护

- 面向对象的编程语言

• 面向对象的编程语言，关注的是对象，而不关注过程

• 对于面向对象的语言来说，一切都是对象

  • 例子：
    1.孩他妈起床叫孩子上学

• 面向对象的编程思想，将所有的功能统一保存到对应的对象中
  比如，妈妈功能保存到妈妈的对象中，孩子的功能保存到孩子对象中
  要使用某个功能，直接找到对应的对象即可

• 这种方式编写的代码，比较容易阅读，并且比较易于维护，容易复用。

• 但是这种方式编写，不太符合常规的思维，编写起来稍微麻烦一点

• 简单归纳一下，面向对象的思想
  1.找对象
  2.搞对象

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类(class)

• 我们目前所学习的对象都是Python内置的对象

• 但是内置对象并不能满足所有的需求，所以我们在开发中经常需要自定义一些对象

• 类，简单理解它就相当于一个图纸。在程序中我们需要根据类来创建对象

• 类就是对象的图纸！

• 我们也称对象是类的实例（instance）

• 如果多个对象是通过一个类创建的，我们称这些对象是一类对象

  • 像 int() float() bool() str() list() dict() … 这些都是类
  • a = int(10) # 创建一个int类的实例 等价于 a = 10
  • 我们自定义的类都需要使用大写字母开头，使用大驼峰命名法（帕斯卡命名法）来对类命名

a = int(10) # 创建一个int类的实例
b = str('hello') # 创建一个str类的实例

print(a , type(a))
print(b , type(b))

定义一个简单的类
使用class关键字来定义类，语法和函数很像！
class 类名([父类]):
代码块

class MyClass():
    pass

print(MyClass)

<class '__main__.MyClass'>

使用MyClass创建一个对象

使用类来创建对象，就像调用一个函数一样

mc = MyClass() # mc就是通过MyClass创建的对象，mc是MyClass的`实例`

mc_2 = MyClass()
mc_3 = MyClass()
mc_4 = MyClass()

mc mc_2 mc_3 mc_4 都是MyClass的实例，他们都是一类对象

isinstance()用来检查一个对象是否是一个类的实例

result = isinstance(mc_2,MyClass)

result = isinstance(mc_2,str)

print(mc , type(mc))
print('result =',result)

print(id(MyClass) , type(MyClass))

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• 类也是一个对象！
• 类就是一个用来创建对象的对象！
• 类是type类型的对象，定义类实际上就是，定义了一个type类型的对象

现在我们通过MyClass这个类创建的对象都是一个空对象

也就是对象中实际上什么都没有，就相当于是一个空的盒子

可以向对象中添加变量，对象中的变量称为属性

语法：对象.属性名 = 属性值

mc.name = '孙悟空'
mc_2.name = '猪八戒'

print(mc_2.name)

使用类创建对象的流程（参考图1）
1.创建一个变量
2.在内存中创建一个新对象
3.将对象的id赋值给变量

类的定义（参考图2）

• 类和对象都是对现实生活中的事物或程序中的内容的抽象

  • 实际上所有的事物都由两部分构成：
    1.数据（属性）
    2.行为（方法）

  • 在类的代码块中，我们可以定义变量和函数，变量会成为该类实例的公共属性，所有的该类实例都可以通过 对象.属性名 的形式访问

  • 函数会成为该类实例的公共方法，所有该类实例都可以通过 对象.方法名() 的形式调用方法

  • 注意：
    方法调用时，第一个参数由解析器自动传递，所以定义方法时，至少要定义一个形参！

  • 实例为什么能访问到类中的属性和方法
    类中定义的属性和方法都是公共的，任何该类实例都可以访问

    • 属性和方法查找的流程
      当我们调用一个对象的属性时，解析器会先在当前对象中寻找是否含有该属性，
      如果有，则直接返回当前的对象的属性值，
      如果没有，则去当前对象的类对象中去寻找，如果有则返回类对象的属性值，
      如果类对象中依然没有，则报错！

    • 类对象和实例对象中都可以保存属性（方法）

      • 如果这个属性（方法）是所有的实例共享的，则应该将其保存到类对象中
      • 如果这个属性（方法）是某个实例独有，则应该保存到实例对象中

    • 一般情况下，属性保存到实例对象中
      而方法需要保存到类对象中

# 尝试定义一个表示人的类
class Person :
    # 在类的代码块中，我们可以定义变量和函数
    # 在类中我们所定义的变量，将会成为所有的实例的公共属性
    # 所有实例都可以访问这些变量
    name = 'swk' # 公共属性，所有实例都可以访问

    # 在类中也可以定义函数，类中的定义的函数，我们称为方法
    # 这些方法可以通过该类的所有实例来访问
    
    def say_hello(self) :
        # 方法每次被调用时，解析器都会自动传递第一个实参
        # 第一个参数，就是调用方法的对象本身，
        #   如果是p1调的，则第一个参数就是p1对象
        #   如果是p2调的，则第一个参数就是p2对象
        # 一般我们都会将这个参数命名为self

        # say_hello()这个方法，可以显示如下格式的数据：
        #   你好！我是 xxx
        #   在方法中不能直接访问类中的属性
        print('你好！我是 %s' %self.name)

# 创建Person的实例
p1 = Person()
p2 = Person()

# print(p2.name)

# 调用方法，对象.方法名()
# 方法调用和函数调用的区别
# 如果是函数调用，则调用时传几个参数，就会有几个实参
# 但是如果是方法调用，默认传递一个参数，所以方法中至少要定义一个形参


# 修改p1的name属性
p1.name = '猪八戒'
p2.name = '沙和尚'

p1.say_hello() # '你好！我是 猪八戒'
p2.say_hello() # '你好！我是 沙和尚'

# del p2.name # 删除p2的name属性

# print(p1.name) 
# print(p2.name) 

创建对象的流程
p1 = Person()的运行流程
1.创建一个变量
2.在内存中创建一个新对象
3.init(self)方法执行
4.将对象的id赋值给变量

类的基本结构

class 类名([父类]) :

    公共的属性...

    # 对象的初始化方法
    def __init__(self,...):
        ...

    # 其他的方法    
    def method_1(self,...):
        ...

    def method_2(self,...):
        ...

    ...    

- 练习：
    尝试自定义一个表示狗的类（Dog）      
        属性：
            name
            age
            gender
            height
            ...
        方法：  
            jiao()
            yao()
            run()
            ...