多态、类属性和类方法

面向对象的三大特征

1. 封装

• 将属性和方法书写到类里面操作即为封装
• 封装可以为属性和方法添加私有属性

2. 继承

• 子类默认继承父类的所有属性和方法
• 子类可以重写父类属性和方法

3. 多态

• 传入不同的对象，产生不同的结果

多态

了解多态

多态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)。

• 定义︰多态是一种使用对象的方式，子类重写父类方法，调用不同子类对象的相同父类方法，可以产生不同的执行结果
• 好处︰调用灵活，有了多态，更容易编写出通用的代码，做出通用的编程，以适应需求的不断变化!
• 实现步骤：
  • 定义父类，并提供公共方法
  • 定义子类，并重写父类方法
  • 传递子类对象给调用者，可以看到不同子类执行效果不同

体验多态

# 需求:警务人员和警犬一起工作，警犬分2种:追击敌人和追查毒品，携带不同的警犬，执行不同的工作
class Dog(object):
    def work(self):  # 父类统一的方法
        print("指哪儿打哪儿...")


class ArmyDoy(Dog):  # 继承Dog类
    def work(self):  # 子类重写父类同名方法
        print("追击敌人...")

class DrugDog(Dog):
    def work(self):
        print("追查敌人...")

class Person(object):
    def work_with_dog(self,dog):
        dog.work()

# 创建对象，调用不同的功能，传入不同的对象，观察执行的结果
ad = ArmyDoy()
dd = DrugDog()

zhangsan = Person()
zhangsan.work_with_dog(ad)
zhangsan.work_with_dog(dd)

'''
追击敌人...
追查敌人...
'''

类属性和实例属性

类属性

1. 设置和访问类属性

• 类属性就是类对象所拥有的属性，它被该类的所有实例对象所共有。
• 类属性可以使用类对象或实例对象访问。

class Dog(object):
    color = 'red'

dog1 = Dog()
dog2 = Dog()

print(dog1.color)
print(dog2.color)
print(Dog.color)

'''
red
red
red
'''

类属性的优点:

• 记录的某项数据始终保持一致时，则定义类属性。
• 实例属性要求每个对象为其单独开辟一份内存空间来记录数据，而类属性为全类所共有，仅占用一份内存，更加节省内存空间。

修改类属性

类属性只能通过类对象修改，不能通过实例对象修改，如果通过实例对象修改类属性，表示的是创建了一个实例属性。

class Dog(object):
    color = 'red'

dog1 = Dog()
dog2 = Dog()

# 1.通过类修改类属性
Dog.color = 'green'
print(dog1.color)
print(dog2.color)
print(Dog.color)

print('---'*10)

# 2.通过对象修改类属性
dog1.color = 'yellow'
print(dog1.color)
print(dog2.color)
print(Dog.color)

'''
green
green
green
------------------------------
yellow
green
gre
# 2.通过对象修改类属性
dog1.color = 'yellow'
print(id(dog1.color))
print(id(dog2.color))
print(id(Dog.color))

'''
140507812252848
140507812252784
140507812252784
'''

类方法和静态方法

类方法

1. 类方法的特点：

• 需要用装饰器**@classmethod **** 来标识其为类方法，对于类方法，第一个参数必须是类对象**，一般以cls作为第一个参数。

2. 类方法使用场景

• 当方法中需要使用类对象(如访问私有类属性等)时，定义类方法
• 类方法一般和类属性配合使用

class Dog(object):
    __color = 'red'

    @classmethod
    def get_color(cls):
        return cls.__color

wangcai = Dog()
result = wangcai.get_color()
print(result)  # red

静态方法

1. 静态方法特点

• 需要通过装饰器**@staticmethod **** 来进行修饰，静态方法既不需要传递类对象也不需要传递实例对象入(形参没有self/cls)。**
• 静态方法也能够通过实例对象和类对象去访问。

2. 静态方法使用场景

• 当方法中既不需要使用实例对象(如实例对象，实例属性)，也不需要使用类对象(如类属性、类方法、创建实例等)时，定义静态方法
• 取消不需要的参数传递，有利于减少不必要的内存占用和性能消耗

class Dog(object):
    @staticmethod
    def info_print():
        print('这是一个狗类，用于创建狗实例...')

wangcai = Dog()
# 静态方法既可以使用对象访问又可以使用类访问
wangcai.info_print()
Dog.info_print()

'''
这是一个狗类，用于创建狗实例...
这是一个狗类，用于创建狗实例...
'''

装饰器和注解

装饰器（Decorators）在Python中与Java中的注解（Annotations）有一些相似之处，它们都是一种元编程（Metaprogramming）的概念，允许程序员在代码中添加附加功能或元数据。

1. 语法相似性：

• Python装饰器和Java注解都是通过特定的语法进行定义和应用。在Python中，装饰器使用@decorator_name的语法应用于函数类。在Java中，注解使用@AnnotationName的语法应用于类、方法、变量等元素。

2. 功能相似性：

• 装饰器和注解都用于给函数或类添加额外的功能特定的行为。Python装饰器可以在不修改原函数或类的情况下，通过包装（wrapping）的方式加额外的逻辑。Java注解可以在不改变原有代码的情况下，为类、方法、变量等添加元。数据或额外信息。

3. 元数据和运行时访问：

• 在Python中，装饰器可以提供运行时的元数据，例如记录函执行时间、权限检查等。在Java中，注解同样提供运行时的元数据，并且可以使用反射机制来获取注解信息。

4. 内置装饰器和自定义注解：

• Python中有一些内置装饰器，如@staticmethod、@classmetho等，它们提供了常见的装饰功能。Java中也有一些内置注解，如@Override、@Deprecated，用于标记方法的重写或废弃状态。Python和Java都支持自定义装饰器和注解，允许开发者根据需要定义自己的装饰器或注解。

虽然装饰器和注解有一些相似之处，但也有一些重要的区别。例如，装饰器是在运行时动态地修改函数或类的行为，而Java。的注解通常是通过编译时处理器来处理的。此外，装饰器是Python中的一等公民，而Java的注解则具有更多的限制和用途。因此，在使用装饰器和注解时，需要根据各自语言的特性和需求进行适当的选择和使用。