python 面向对象基础

面向对象

OOP编程是利用“类”和“对象”来创建各种模型来实现对真实世界的描述，使用面向对象编程的原因不仅因为它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。

面向对象核心特性

• Class 类：一个类即是对一类拥有相同属性的对象的抽象、蓝图、原型。在类中定义了这些对象的都具备的属性（variables(data)）、共同的方法
• Object 对象：一个对象即是一个类的实例化后实例，一个类必须经过实例化后方可在程序中调用，一个类可以实例化多个对象，每个对象亦可以有不同的属性，就像人类是指所有人，每个人是指具体的对象，人与人之前有共性，亦有不同
• Encapsulation 封装：在类中对数据的赋值、内部调用对外部用户是透明的，这使类变成了一个胶囊或容器，里面包含着类的数据和方法
• Inheritance 继承：一个类可以派生出子类，在这个父类里定义的属性、方法自动被子类继承
• Polymorphism 多态：多态是面向对象的重要特性,简单点说:“一个接口，多种实现”，指一个基类中派生出了不同的子类，且每个子类在继承了同样的方法名的同时又对父类的方法做了不同的实现，这就是同一种事物表现出的多种形态。编程其实就是一个将具体世界进行抽象化的过程，多态就是抽象化的一种体现，把一系列具体事物的共同点抽象出来, 再通过这个抽象的事物, 与不同的具体事物进行对话。对不同类的对象发出相同的消息将会有不同的行为。而且多态允许将子类的对象当作父类的对象使用，某父类型的引用指向其子类型的对象,调用的方法是该子类型的方法。这里引用和调用方法的代码编译前就已经决定了,而引用所指向的对象可以在运行期间动态绑定。

简单示例

#定义一个类， class是定义类的语法，Role是类名，(object)是新式类的写法，必须这样写
class Role(object): 
     #初始化函数，在生成一个角色时要初始化的一些属性写在这里
    def __init__(self,name,role,weapon,life_value=200,money=5000):
        self.name = name 
        self.role = role
        self.weapon = weapon
        self.life_value = life_value
        self.money = money
        
def buy_gun(self,gun_name):
    print(“%s has just bought %s” %(self.name,gun_name) )    
    
#生成一个角色 , 会自动把参数传给Role下面的__init__(...)方法
r = Role('Tom','police','AK47’

示例解析

__init__()叫做初始化方法(或构造方法)，在类被调用时，这个方法(虽然它是函数形式，但在类中就不叫函数了,叫方法)会自动执行，进行一些初始化的动作，所以我们这里写的__init__(self,name,role,weapon,life_value=100,money=15000)就是要在创建一个角色时给它设置这些属性，参数self的作用：self.name = name , self.role = role 等等的意思就是要把这几个值 存到r的内存空间里
执行r = Role('Tom','police','AK47’)时，python的解释器其实干了两件事：
       1,在内存中开辟一块空间指向r这个变量名     

　　2.调用Role这个类并执行其中的__init__(…)方法，相当于Role.__init__(r,'Tom','police',’AK47’),这是为了把'Alex','police',’AK47’这3个值跟刚开辟的r关联起来，因为关联起来后，你 就可以直接r.name, r.weapon这样来调用啦。所以，为实现这种关联，在调用__init__方法时，就必须把r这个变量也传进去，否则__init__不会知道要把那3个参数与谁关联起来
buy_gun(..)方法中可能要访问r1的一些其它属性，比如访问r的名字，怎么访问呢？所以必须告诉这个方法所以需要将r传给了这个self参数，然后在buy_gun里调用 self.name 就相当于调用r.name ，若想知道r的生命值 有多少，可写成self.life_value就可以。总结就是在调用类中的一个方法时，你得告知自己是谁。
总结如下：

• r = Role('Tom','police','AK47’)动作，叫做类的“实例化”， 就是把一个虚拟的抽象的类，通过这个动作，变成了一个具体的对象了， 这个对象就叫做实例
• 这个类体现了面向对象的第一个基本特性，封装，其实就是使用构造方法将内容封装到某个具体对象中，然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容

封装

封装是面向对象的特征之一，是对象和类概念的主要特性。封装也就是把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行信息隐藏

继承

继承是指这样一种能力：它可以使用现有类的所有功能，并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”，被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。继承的过程，就是从一般到特殊的过程。要实现继承，可以通过“继承”（Inheritance）和“组合”（Composition）来实现。在某些 OOP语言中，一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下，一个子类只能有一个基类，要实现多重继承，可以通过多级继承来实现。继承概念的实现方式：

•    实现继承:是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力；
•    接口继承:是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力(子类重构爹类方法)；

ps:使用继承时，有一点需要注意，那就是两个类之间的关系应该是“属于”关系。例如，Employee 是一个人，Manager 也是一个人，因此这两个类都可以继承 Person 类。但是 Leg 类却不能继承 Person 类，因为腿并不是一个人。抽象类仅定义将由子类创建的一般属性和方法。

class SchoolMember(object):
    #初始学校人数为0
    members = 0 
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
 
    def  tell(self):
        pass
 
    def enroll(self):
        '''注册'''
        SchoolMember.members +=1
        print("\033[32;1mnew member [%s] is enrolled,now there are [%s] members.\033[0m " %(self.name,SchoolMember.members))
     
    def __del__(self):
        '''析构方法'''
        print("\033[31;1mmember [%s] is dead!\033[0m" %self.name)
class Teacher(SchoolMember):
    def __init__(self,name,age,course,salary):
        super(Teacher,self).__init__(name,age)
        self.course = course
        self.salary = salary
        self.enroll()
 
 
    def teaching(self):
        '''讲课方法'''
        print("Teacher [%s] is teaching [%s] for class [%s]" %(self.name,self.course,'s12'))
 
    def tell(self):
        '''自我介绍方法'''
        msg = '''Hi, my name is [%s], works for [%s] as a [%s] teacher !''' %(self.name,'Oldboy', self.course)
        print(msg)
 
class Student(SchoolMember):
    def __init__(self, name,age,grade,sid):
        super(Student,self).__init__(name,age)
        self.grade = grade
        self.sid = sid
        self.enroll()
 
 
    def tell(self):
        '''自我介绍方法'''
        msg = '''Hi, my name is [%s], I'm studying [%s] in [%s]!''' %(self.name, self.grade,'Oldboy')
        print(msg)
 
if __name__ == '__main__':
    t1 = Teacher("Tom",22,'Python',20000)
    t2 = Teacher("Jack",29,'Linux',3000)
 
    s1 = Student("zhangsan", 24,"Python S12",1483)
    s2 = Student("lisi", 26,"Python S12",1484)
 
    t1.teaching()
    t2.teaching()
    t1.tell()

多态

多态性（polymorphisn）是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术，赋值之后，父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。简单的说就是允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。多态的作用是什么呢？封装可以隐藏实现细节，使得代码模块化；继承可以扩展已存在的代码模块（类）；而它们的目的都是为了——代码重用。而多态则是为了实现另一个目的——接口重用！多态的作用，就是为了类在继承和派生的时候，保证使用“家谱”中任一类的实例的某一属性时的正确调用。例如Pyhon 很多语法都是支持多态的，比如 len(),sorted(), 你给len传字符串就返回字符串的长度，传列表就返回列表长度。

class Animal(object):
    def __init__(self, name):  
        self.name = name
    # Abstract method, defined by convention only
    def talk(self):             
        raise NotImplementedError("Subclass must implement abstract method")
 
 
class Cat(Animal):
    def talk(self):
        print('%s: 喵喵喵!' %self.name)
 
 
class Dog(Animal):
    def talk(self):
        print('%s: 汪！汪！汪！' %self.name)
 
 
 #一个接口，多种形态
def func(obj): 
    obj.talk()
 
c = Cat('小晴')
d = Dog('李磊')
 
func(c)
func(d)