python-面向对象
preface
话不多说,直接进入正文:
include:
- 编程思想
- 为啥要用类而不用函数呢
- 用代码去了解函数到类的演变
- 面向对象的编程
- 类的变量和实例的变量
- 类的三大特性
- 抽象类
编程思想
我个人所了解的有2种,还有个函数式编程的概念模模糊糊(大概是把常用的代码封装成一个函数,重复调用即可,先认为就是这样吧)
-
面向对象:面向对象是把所有的事务物当作独立的对象(建立对象对的目的不是为完成一个步骤,而是为了描述这个些对象在整个解决问题的步骤中的行为),处理问题过程中所思考的是各个对象之间的关系(JAVA,python)。
-
面向过程:根据事务的逻辑分析出解决问题所需要步骤,再用函数一步一步的去实现这些步骤,使用的时候一个个依次调用就行了。(C语言是典型的代表)
无论用什么形式来编程,我们都要明确记住以下原则:
- 写重复代码是非常不好的低级行为
- 你写的代码需要经常变更
面向对象和面向过程的资料参考:点我
为啥要用类而不用函数呢
- 记住两个原则:
1.1.减少重复代码
1.2. 代码会经常变更 - 会对变量或字符串的合法性检测(在实例初始化的时候能够统一初始化各个实例的变量,换做函数来说,要弄出同样的变量那么在初始化的时候必须一个一个的去写代码,容易写错。)
- 类能够隐藏属性或者变量。
用代码去了解函数到类的演变
简单了解了什么是面向对象和面向过程的编程思想后,那么就开始用代码去了解函数到类的演变。
简单的业务内容:对CPU,内存,磁盘使用率监控,使用率超过90%报警。
当我们刚接触python这门语言的时候,作为小白,根据这个业务逻辑肯定是挨个挨个的去判断(面向过程的思想),然后去发送报警信息,那么就有了下面的代码:
while True:
if cpu.usage > 90:
mail(CPU报警) #(假设mail这里是一个发送邮件的功能,我们直接在括号内输入要发送的内容就行了)
if mem.usage > 90:
mail(内存报警)
if disk.usage > 90:
mail(磁盘报警)
但是随着知识的增长,此时我们学习了函数,了解到了函数式编程,那么可以把代码精简如下:
def judge_usage(name,content): #把判断功能和发送功能做成一个函数,直接传参就行了
if name > 90:
mail(content)
judge_usage(cpu.usage,cpu报警) #那么我们调用的时候直接传入内存,CPU,磁盘的使用率就行了。
好了到此为止我们觉得这个代码就行了,最起码把代码精简了,省去了重复的代码。
那么今天我们就来学习下 --> 面向对象的编程
面向对象的编程
说道面向对象,那么不得不提类和对象,那么在python里面什么类,什么是对象。
- 类:一堆方法的集合,但是这些方法之间又有联系。
- 对象:类实例化后的结果就是对象。
咱们也得知道,通过实例化后的对象可以执行类里面的一些方法。
代码例子:
#面对对象的编程 OOP
class Role(object): #通过class这个关键字来创建一个类,Role表示这是类的名字,(object)是新式类的写法 必须这么写(以后再说原因),表示继承object类,3.0以上的版本最好都写上。
def __init__(self,name,role,gun,life_value): #__init__用函数的话说这里就是Role类的初始化函数,使用类的专业名词就是说构造方法,在类实例化的时候会默认执行。,这里的self表示为对象本身,而对象又是在实例化的时候创建的
self.name=name #把name赋值给self.name
self.role=role
self.gun=gun
self.life_val=life_value
def buy_gun(self,gun_name): #定义了一个buy_gun的方法
print("%s buy %s"%(self.name,gun_name))
self.gun=gun_name
我们这样使用这个类:
#把一个抽象的类变成一个具体的对象的过程叫实例化
p1=Role('lisi','police','AK47',100)
print('P1 ',p1.buy_gun('xxx')) # 其实上面那语句 p1=Role('lisi','police','AK47',100) 等价于这句 Role(p1,'lisi','police','AK47',100),p1的所在的位置就对应的是self。这么做的目的就在于把'lisi','police','AK47',100和p1关联起来
说清楚点就是:实际上我们执行上面实例化的语句时做了两件事情:
- 在内存开辟空间,指向p1这个变量名。
- 开始实例化了,调用了Role这个类,并且执行了 init 这个构造方法,相当于
Role.__init__(p1,'lisi','police','AK47',100)
,注意看,p1占用了self的位置,为啥会这样,其实这么做的目的就在于把'lisi','police','AK47',100和刚才开辟的变量名p1关联起来,也许你就会问了,为啥要关联起来,如果不关联起来,那么这4个参数就没有跟谁了,解释器就会报错了。 - 所以说,
p1=Role('lisi','police','AK47',100)
这样一运行后,self.name = name ,self.role = role
...... 就把'lisi','police','AK47',100 这4个值放入了p1这个内存空间里面。
到此你也许会问为啥在第二个方法里面buy_gun还有个self呢?那么现在就解答你的问题。
虽然我们在实例化的时候把传入了那几个参数和p1关联起来了,但是我们在调用这个bug_gun方法的时候,需要告诉buy_gun,从谁那里获取信息,怎么去获取,于是把p1传给self,这样buy_gun才能够去访问p1的信息,所以能够打印出 self.name(p1.name)
来,其实最简单的回答就是调用方法的时候,这个方法得知道who are you。do you understand?? i think you will answer i do!!
好了,说了那么多,我们总结下出以下2点:
- 上面的这个p1=Role('lisi','police','AK47',100)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
- 刚才定义的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。
类的变量和实例的变量
曾经面试的时候问道:类变量和实例的变量有什么区别?
class aa(object):
x=0
def __init__(self,name):
self.name=name
def buy_some(self,goods_name):
print("%s buying %s"%(self.name,goods_name))
#self.x=goods_name
#print('on buy_some -->',self.x)
bb=aa('bb')
cc=aa('cc')
aa.name='AK47'
print('aa.weapon -->',aa.name)
dd=aa('lisi')
aa.x="AA's thing"
aa.c='ccccccccc'
aa.name='AA'
bb.x='first'
bb.c='xxxxxxx'
bb.buy_some('lumia1020')
print('bb.c-->',bb.c)
#print('bb name--',bb.name)
cc.buy_some('Nokia N1')
print('cc c -->',cc.c)
从上面的代码中可以观察到:
- 在类里面的初始化方法__init__(),只有在调用的时候才才会创建self.name这个变量,倘若没有调用,那么直接运行aa.name是会报错的,
因为self.name是属于实例的变量(也叫成员属性,实例的属性),存在实例的内存中,不属于类的变量。 - 在类里面的变量x,在类没有被调用的也是存在的,存在类的内存里,所以aa.x是可以的。
- aa这个类里面的 buy_some 方法,他是在aa这个类的内存里面的,不是在实例的内存里面的,所以实例每次调用这个 buy_some 方法的时候,都得
去类里面调用,并且告诉这个方法调用者的信息(其实就是实例的变量,buy_some第一个参数就是self,就是用来接受调用者信息的)。那会有人问了,为什么
不在每个实例化的过程中把 buy_some 方法都添加到实例内存中的,这样的话buy_some方法就在实例内存中,就不用在调用buy_some这个方法的告诉这个方法调
用者的信息,显然这个想法是错误的,为啥,因为函数对于外面是封闭的,所以调用buy_some的时候还得告诉调用者的信息,并且这样在每个实例中添加相同的
方法,那样只会占据更多的内存。那又有人会问了,我们可以把全局变量在buy_some这个方法中写死,如刚才实例化成的bb,cc,但是这里有个问题是,写死的
前提必须这个全局变量存在,但是没有实例化之前这个变量又是不存在的,所以这里是一个非常矛盾的问题。说了这么多就是想说明这点,类里面的方法除了构
造方法之外,都在类的内存里面,调用类里面的方法的时候必须告诉这个方法 调用者的信息。
把上面3句话说精简点就是:
- 类的变量可以随时访问,实例的变量只有在实例化之后才能访问。
- 类里面的方法除了构造方法之外,都在类的内存里面,调用类里面的方法的时候必须告诉这个方法 调用者的信息。
- 倘若在类变量xx=None, 那么实例化之后,实例.xx='something'相当于把xx='something'放入了实例的内存里,如果直接实例.xx,就等于直接取类的变量。
类的三大特性
python 类的三大特性:
- 封装:就是把客观事物封装成抽象的类,而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:它可以使用现有类的所有功能,并且在无须重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展.继承是从一般到特殊的过程,父类是定义一般的方法,而子类是有特殊的方法,所以这就是从一般到继承的过程。
- 多态:实现的目的在于对接口的重用。
类的继承
继承也是类的一大特性,它可以使用现有类的所有功能,并无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。在这里我们要了解两个概念 :
- 父类(也有人称超类,基类):被继承的类。
- 子类(也有人称派生类):通过继承创建的类。
继承的过程,也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”(Compostion)来实现。
继承是从一般到特殊的过程:父类是定义一般的方法,而子类是有特殊的方法,所以这就是从一般到继承的过程。
一般情况下一个子类只有一个基类,要实现多重继承,可以通过多级继承来实现。 我们看如下代码:
class animal(object):
def __init__(self,name):
self.name=name
def eat(self):
print("%s eating!!"%self.name)
def drink(self):
print("%s drink!!"%self.name)
def sleep(self):
print("%s sleep!!"%self.name)
def discharge(self):
print("%s discharge!!"%self.name)
class people(animal): #这里开始继承animal类
def __init__(self,name,hair,thought):
super(people,self).__init__(name) #super 是用来解决多重继承问题的,咱们后面会讲到
self.hair=hair
self.thought=thought
def whether_thought(self):
print("He's name is %s ,and he can thought(%s) as people!!"%(self.name,self.thought))
class monkey(animal):
def __init__(self,name,hair,climb):
super(monkey,self).__init__(name)
self.climb = climb
def whether_climb(self):
print("he is monkey and he's name is %s,he can climb(%s)"%(self.name,self.climb))
p1=people('ljf','black','yes')
p1.whether_thought() #p1可以调用属于自己的方法,但是无法调用monkey的whether_climb的方法
print(p1.hair)
p1.eat() #p1可以调用父类eat的方法
m1=monkey('wukong','yellow','can climb')
m1.whether_climb()
m1.drink() #m1可以调用父类的drink方法
python类的多态:
实现的目的在于对接口的重用。
#!/usr/bin/env python
class animal(object): #定义一个父类
hobbie='eat meat' #定义一个类变量
def __init__(self,name):
self.name=name
def talk(self):
print('talking.......')
class dog(animal): #定义一个子类
def talk(self):
#print('i am dog ,wangwangwang')
return 'i am dog ,wangwangwang'
class cat(animal): #定义一个子类,继承父类
def talk(self):
#print('miao miao miao')
return 'miao miao miao'
def animal_talk(obj): #定义一个函数,用来调用实例的方法,这样对外的话,我提供了一个接口来分别给使用者调用talk方法
print(obj.talk())
d=dog('ljf')
d.hobbie='fish' #定义实例的变量,变量名是hobbie,这个实例的hobbie不同于类的hobbie,所以在print的时候只会打印实例的hobbie,
print(d.hobbie)
c=cat('yq')
print(c.hobbie) #这个实例c由于没有自己的类变量hobbie,所以在打印的时候就显示类的变量hobbie
animal_talk(d) # 实现的目的在于对接口的重用。
animal_talk(c) # 实现的目的在于对接口的重用。
抽象类
我们在父类中定义了一个方法
比如
class father(object):
.....
def ChouXiang(self):
pass
子类继承了父类,必须写这个ChouXiang方法,不然它就没法工作,所以子类继承父类后必须重写某个类,那么这个类就叫做抽象类