python 面向对象

原文出处http://3060674.blog.51cto.com/3050674/1689163

概述

• 面向过程：根据业务逻辑从上到下写垒代码

• 函数式：将某功能代码封装到函数中，日后便无需重复编写，仅调用函数即可

• 面向对象：对函数进行分类和封装，让开发“更快更好更强...”

创建类和对象

面向对象编程是一种编程方式，此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现，所以，面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。

　　类就是一个模板，模板里可以包含多个函数，函数里实现一些功能

　　对象则是根据模板创建的实例，通过实例对象可以执行类中的函数

 

• class是关键字，表示类

• 创建对象，类名称后加括号即可

ps：类中的函数第一个参数必须是self（详细见：类的三大特性之封装）
　　 类中定义的函数叫做 “方法”

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# 创建类 class Foo:            def Bar(self):         print 'Bar'        def Hello(self, name):         print 'i am %s' %name    # 根据类Foo创建对象obj obj = Foo() obj.Bar()            #执行Bar方法 obj.Hello('wupeiqi') #执行Hello方法

 

诶，你在这里是不是有疑问了？使用函数式编程和面向对象编程方式来执行一个“方法”时函数要比面向对象简便

• 面向对象：【创建对象】【通过对象执行方法】

• 函数编程：【执行函数】

观察上述对比答案则是肯定的，然后并非绝对，场景的不同适合其的编程方式也不同。

总结：函数式的应用场景 --> 各个函数之间是独立且无共用的数据

面向对象三大特性

面向对象的三大特性是指：封装、继承和多态。

一、封装

封装，顾名思义就是将内容封装到某个地方，以后再去调用被封装在某处的内容。

所以，在使用面向对象的封装特性时，需要：

• 将内容封装到某处

• 从某处调用被封装的内容

第一步：将内容封装到某处

 self 是一个形式参数，当执行 obj1 = Foo('wupeiqi', 18 ) 时，self 等于 obj1

                              当执行 obj2 = Foo('alex', 78 ) 时，self 等于 obj2

所以，内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中，每个对象中都封装了 name 和 age ，之前说的“内容封装到某处”其在内容里类似于下图来保存。

第二步：从某处调用被封装的内容

调用被封装的内容时，有两种情况：

• 通过对象直接调用

• 通过self间接调用

1、通过对象直接调用被封装的内容

上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式，根据保存格式可以如此调用被封装的内容：对象.属性名

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class Foo:        def __init__(self, name, age):         self.name = name         self.age = age    obj1 = Foo('wupeiqi', 18) print obj1.name    # 直接调用obj1对象的name属性 print obj1.age     # 直接调用obj1对象的age属性    obj2 = Foo('alex', 73) print obj2.name    # 直接调用obj2对象的name属性 print obj2.age     # 直接调用obj2对象的age属性

2、通过self间接调用被封装的内容

执行类中的方法时，需要通过self间接调用被封装的内容

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class Foo:         def __init__(self, name, age):         self.name = name         self.age = age         def detail(self):         print self.name         print self.age     obj1 = Foo('wupeiqi', 18) obj1.detail()  # Python默认会将obj1传给self参数，即：obj1.detail(obj1)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj1，即：self.name 是 wupeiqi ；self.age 是 18     obj2 = Foo('alex', 73) obj2.detail()  # Python默认会将obj2传给self参数，即：obj1.detail(obj2)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj2，即：self.name 是 alex ； self.age 是 78

综上所述，对于面向对象的封装来说，其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中，然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。

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...

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函数式编程   def kanchai(name, age, gender):     print "%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(name, age, gender)     def qudongbei(name, age, gender):     print "%s,%s岁,%s,开车去东北" %(name, age, gender)     def dabaojian(name, age, gender):     print "%s,%s岁,%s,最爱大保健" %(name, age, gender)     kanchai('小明', 10, '男') qudongbei('小明', 10, '男') dabaojian('小明', 10, '男')     kanchai('老李', 90, '男') qudongbei('老李', 90, '男') dabaojian('老李', 90, '男')

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class Foo:           def __init__(self, name, age ,gender):         self.name = name         self.age = age         self.gender = gender       def kanchai(self):         print "%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(self.name, self.age, self.gender)       def qudongbei(self):         print "%s,%s岁,%s,开车去东北" %(self.name, self.age, self.gender)       def dabaojian(self):         print "%s,%s岁,%s,最爱大保健" %(self.name, self.age, self.gender)     xiaoming = Foo('小明', 10, '男') xiaoming.kanchai() xiaoming.qudongbei() xiaoming.dabaojian()   laoli = Foo('小明', 10, '男') laoli.kanchai() laoli.qudongbei() laoli.dabaojian()

上述对比可以看出，如果使用函数式编程，需要在每次执行函数时传入相同的参数，如果参数多的话，又需要粘贴复制了...  ；而对于面向对象只需要在创建对象时，将所有需要的参数封装到当前对象中，之后再次使用时，通过self间接去当前对象中取值即可。

 

练习二：游戏人生程序

1、创建三个游戏人物，分别是：

• 苍井井，女，18，初始战斗力1000

• 东尼木木，男，20，初始战斗力1800

• 波多多，女，19，初始战斗力2500

2、游戏场景，分别：

• 草丛战斗，消耗200战斗力

• 自我修炼，增长100战斗力

• 多人游戏，消耗500战斗力

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# -*- coding:utf-8 -*-   # #####################  定义实现功能的类  #####################   class Person:       def __init__(self, na, gen, age, fig):         self.name = na         self.gender = gen         self.age = age         self.fight =fig       def grassland(self):         """注释：草丛战斗，消耗200战斗力"""           self.fight = self.fight - 200       def practice(self):         """注释：自我修炼，增长100战斗力"""                   self.fight = self.fight + 200       def incest(self):         """注释：多人游戏，消耗500战斗力"""                   self.fight = self.fight - 500       def detail(self):         """注释：当前对象的详细情况"""           temp = "姓名:%s ; 性别:%s ; 年龄:%s ; 战斗力:%s"  % (self.name, self.gender, self.age, self.fight)         print temp             # #####################  开始游戏  #####################   cang = Person('苍井井', '女', 18, 1000)    # 创建苍井井角色 dong = Person('东尼木木', '男', 20, 1800)  # 创建东尼木木角色 bo = Person('波多多', '女', 19, 2500)      # 创建波多多角色   cang.incest() #苍井空参加一次多人游戏 dong.practice()#东尼木木自我修炼了一次 bo.grassland() #波多多参加一次草丛战斗     #输出当前所有人的详细情况 cang.detail() dong.detail() bo.detail()     cang.incest() #苍井空又参加一次多人游戏 dong.incest() #东尼木木也参加了一个多人游戏 bo.practice() #波多多自我修炼了一次   #输出当前所有人的详细情况 cang.detail() dong.detail() bo.detail()   游戏人生

 

二、继承

继承，面向对象中的继承和现实生活中的继承相同，即：子可以继承父的内容。

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，如下所示：

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伪代码   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 '喵喵叫'       def 吃(self):         # do something       def 喝(self):         # do something       def 拉(self):         # do something       def 撒(self):         # do something

 

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）

 

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伪代码   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 '喵喵叫'

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代码实例   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()

 

所以，对于面向对象的继承来说，其实就是将多个类共有的方法提取到父类中，子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。

注：除了子类和父类的称谓，你可能看到过 派生类 和 基类 ，他们与子类和父类只是叫法不同而已。

 

学习了继承的写法之后，我们用代码来是上述阿猫阿狗的功能：

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代码实例   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()

 

那么问题又来了，多继承呢？

• 是否可以继承多个类

• 如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数，那么那一个会被使用呢？

1、Python的类可以继承多个类，Java和C#中则只能继承一个类

2、Python的类如果继承了多个类，那么其寻找方法的方式有两种，分别是：深度优先和广度优先

 

• 当类是经典类时，多继承情况下，会按照深度优先方式查找

• 当类是新式类时，多继承情况下，会按照广度优先方式查找

经典类和新式类，从字面上可以看出一个老一个新，新的必然包含了跟多的功能，也是之后推荐的写法，从写法上区分的话，如果 当前类或者父类继承了object类，那么该类便是新式类，否则便是经典类。

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经典类多继承   class D:       def bar(self):         print 'D.bar'     class C(D):       def bar(self):         print 'C.bar'     class B(D):       def bar(self):         print 'B.bar'     class A(B, C):       def bar(self):         print 'A.bar'   a = A() # 执行bar方法时 # 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去D类中找，如果D类中么有，则继续去C类中找，如果还是未找到，则报错 # 所以，查找顺序：A --> B --> D --> C # 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了 a.bar()

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新式类多继承   class D(object):       def bar(self):         print 'D.bar'     class C(D):       def bar(self):         print 'C.bar'     class B(D):       def bar(self):         print 'B.bar'     class A(B, C):       def bar(self):         print 'A.bar'   a = A() # 执行bar方法时 # 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去C类中找，如果C类中么有，则继续去D类中找，如果还是未找到，则报错 # 所以，查找顺序：A --> B --> C --> D # 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了 a.bar()

经典类：首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去D类中找，如果D类中么有，则继续去C类中找，如果还是未找到，则报错

新式类：首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去C类中找，如果C类中么有，则继续去D类中找，如果还是未找到，则报错

注意：在上述查找过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了

 

三、多态 

 Pyhon不支持多态并且也用不到多态，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”。

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Python伪代码实现Java或C#的多态   class F1:     pass     class S1(F1):       def show(self):         print 'S1.show'     class S2(F1):       def show(self):         print 'S2.show'     # 由于在Java或C#中定义函数参数时，必须指定参数的类型 # 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法，又可以执行S2对象的show方法，所以，定义了一个S1和S2类的父类 # 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象   def Func(F1 obj):     """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""           print obj.show()       s1_obj = S1() Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj，执行 S1 的show方法，结果：S1.show   s2_obj = S2() Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj，执行 Ss 的show方法，结果：S2.show

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Python “鸭子类型”   class F1:     pass     class S1(F1):       def show(self):         print 'S1.show'     class S2(F1):       def show(self):         print 'S2.show'   def Func(obj):     print obj.show()   s1_obj = S1() Func(s1_obj)    s2_obj = S2() Func(s2_obj)