15面向对象特性

面向对象特性

封装

• 在程序设计中，封装（Encapsulation）是对具体对象的一种抽象，即将某些部分隐藏起来，在程序外部看不到，其含义是其他程序无法调用。要了解封装，离不开“私有化”，就是将类或者是函数中的某些属性限制在某个区域之内，外部无法调用。
• 封装的作用：
  • 1、保护隐私（把不想别人知道的东西封装起来）
  • 2、隔离复杂度（比如：电视机，我们看见的就是一个黑匣子，其实里面有很多电器元件，对于用户来说，我们不需要清楚里面都有些元件，电视机把那些电器元件封装在黑匣子里，提供给用户的只是个按钮接口，通过按钮就能实现对电视机的操作。）
• 封装其实分为两个层面，但无论哪种层面的封装，都要对外界提供好访问你内部隐藏内容的接口（接口可以理解为入口，有了这个入口，使用者无需且不能够直接访问到内部隐藏的细节，只能走接口，并且我们可以在接口的实现上附加更多的处理逻辑，从而严格控制使用者的访问）
  • 第一个层面的封装（什么都不用做）：创建类和对象会分别创建二者的名称空间，我们只能用类名.或者obj.的方式去访问里面的名字，这本身就是一种封装。
  • 第二个层面的封装：类中把某些属性和方法隐藏起来(或者说定义成私有的)，只在类的内部使用、外部无法访问，或者留下少量接口（函数）供外部访问。

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.__name = name
        self.age = age

    # 私有方法
    def __getname(self):
        # print(self.__name)
        print(f'{self.__name}')

    # 实例方法
    def printinfo(self):
        print(f'{self.__name},{self.age}')

p = Person('zhangsan', 18)
p.printinfo()

继承

• 继承是面向对象程序设计的重要特征，也是实现代码复用的重要手段，如果一个新类继承自一个设计好的类，就直接具备了已有类的特征，就大大降低了工作难度。已有的类，我们称为父类或者基类，新的类，我们称为子类或者派生类。

单继承

单继承指的是子类只继承一个父类 当对象调用方法时，查找顺序先从自身类找，如果自身没找到，则去父类找，父类无，再到父类的父类找，直到object类，若还无，则报错。这也称为 深度优先机制。

# 单继承
class Grandfather:
    def __init__(self):
        print('Grandfather')

    def sleep(self):
        print("sleep")

class Father(Grandfather):
    def eat(self):
        print("eat")

    def drink(self):
        print("drink")

class Son(Father):
    def study_python(self):
        print("python")

s = Son()
s.study_python()
s.eat()
s.sleep()

多继承

多继承指的是子类继承了多个父类。并且具有它们的特征。

"""情景1"""
class Father1:
    def run(self):
        print("father1 run")

class Father2:
    def run(self):
        print("father2 run")

class Son(Father1, Father2):  # 拥有相同方法时，左边优先执行
    pass

s = Son()
s.run()

"""情景2"""
class Grandfather:
    def sleep(self):
        print("Grandfather sleep")

class Father1(Grandfather):
    def run(self):
        print("father1 run")

class Father2:
    def sleep(self):
        print(" Father2 sleep")

class Son(Father1, Father2):  # 必须要左边的执行完了,才会执行右边的父类
    pass

s = Son()
s.sleep()

"""情景3"""
class Grandfather1:
    def sleep(self):
        print("sleep 12")

class Father1(Grandfather1):
    def run(self):
        print("father1 run")

class Father2(Grandfather1):
    def sleep(self):
        print("sleep 6")

class Son(Father1, Father2):  # 如果同根的话，根是最后才执行的
    pass

s = Son()
s.sleep()


print(Son.__mro__)  # 通过mro方法可以程序执行或者继承顺序的情况
# (<class '__main__.Son'>, <class '__main__.Father1'>, <class '__main__.Father2'>, <class '__main__.Grandfather1'>, <class 'object'>)

方法的重写

当子类与父类拥有同名称的方法时，子类对象调用该方法优先执行自身的方法。那么实际上就是子类的方法覆盖父类的方法，也称为重写。实际的开发中，遵循开放封闭原则。我们并不会完全的重写父类的方法，而是希望同时实现父类的功能。

# 相对而言是我们B的父类
class A:
    # init同时也能够被继承
    def __init__(self):
        print('A')

    def test(self):
        print("aaaa")

# B继承了A 子类
class B(A):
    def __init__(self):
        print('B')
        # A.__init__(self)
        super(B, self).__init__()

    # 子类重写父类的同名方法
    def test(self):
        print("bbbb")
        # 对该方法进行重写，同时实现子类和父类的功能 三个方法都可以
        # super(B, self).test()
        # super().test()
        # A.test(self)   # 通过类名.方法名 强写 不推荐


b = B()  # 创建了B的对象
b.test()  # bbbb
"""
若将test方法里的注释放开，则也会打印A中test方法中的aaaa
"""

多态

Python中函数的参数是没有类型限制的，所以多态在python中的体现并不是很严谨。多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中，而Python崇尚“鸭子类型”。python是弱语言类型。

• 多态（polymorphism）：指的是一类事物有多种形态，一个抽象类有多个子类（因而多态的概念依赖于继承），不同的子类对象调用相同的方法，产生不同的执行结果，多态可以增加代码的灵活度

1、实现多态的步骤：

1）定义一个父类（Base），实现某个方法（比如：run）
2）定义多个子类，在子类中重写父类的方法（run），每个子类run方法实现不同的功能
3）假设我们定义了一个函数，需要一个Base类型的对象的参数，那么调用函数的时候，传入Base类不同的子类对象，那么这个函数就会执行不同的功能，这就是多态的体现。

class Animal(object):
    """动物类"""
    def func(self):
        print('动物发出了声音')

class Cat(Animal):
    """猫类"""
    def func(self):
        print('喵 喵 喵')

class Dog(Animal):
    """狗类"""
    def func(self):
        print('汪 汪 汪 ')

class Hero:
    def func(self):
        print('这个是英雄类的方法，不是动物类的对象')

def work01(Animal):
    Animal.func()


work01(Dog())  # 传入的对象 结果：汪 汪 汪 
work01(Animal())  # 动物发出了声音
# 传入不同的对象，产生不同的结果
# 调用灵活 更容易编写出通用的代码

多态的意义：

(1)在程序运行过程中展现出动态的特性，在程序编译的时候无法知道调用哪个函数
(2)函数重写必须多态实现，否则没有意义
(3)多态是面向对象组件化程序设计的基础特性

注意点：Python中函数的参数是没有类型限制的，所以多态在python中的体现并不是很严谨。多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中，而Python崇尚“鸭子类型”。

鸭子类型

• 鸭子类型概念：他并不要求严格的继承体系，关注的不是对象的类型本身，而是它是否具有要调用的方法（行为）

class Duck:
    def quack(self):
        print("嘎嘎嘎嘎。。。。。")

class Bird:
    def quack(self):
        print("bird imitate duck....")

class geese:
    def quack(self):
        print("geese imitate duck....")

def in_the_forest(duck):
    duck.quack()


duck = Duck()
bird = Bird()
geese = geese()
for x in [duck, bird, geese]:
    in_the_forest(x)
"""
嘎嘎嘎嘎。。。。。
bird imitate duck....
geese imitate duck....
"""