面向对象的总结
一 、面向对象介绍
編程——程序员通过一些列语法+数据结构+算法的集合,告诉计算机如何解决问题的过程。
编程范式——对各种编程方法的总结,有两种:面向过程、面向对象。
1.面向过程——把一个问题,分解成多个子问题或子过程,然后再把子过程进行分解,直到问题可以在一个小范围内解决。
优:流程化,进而简单化
缺:可扩展性低
场景:一次性任务。
2.面向对象——通过类和对象,来创建出各种模型来实现对象真实世界的描述。
优:可扩展性高,
缺:编程复杂度高。
场景:网络编程。
二、名词解析:
1.类——具有相同属性的对象的抽象。
2.属性——一类事物的特征。
3.方法——一类事物的技能。
4.实例(对象)——一个类的实例化后实例
5.实例化——一个类实例或成对象的过程。
6. 总结:对象的抽象是类,类的具体化就是对象;也可以说类的实例化是对象,对象是类的实例。
例子代码如下:
# -*- encoding:utf-8 -*-
class MyName: #创建类,Myname为类名
a=88 #类的一个属性
def approach1(love): #方法1
pass#方法一的作用
def approach2(love): #方法2
pass#方法二的作用
三、面向对象的三大特征:
1.封装
(1)对类的数据的赋值、内部调用对外部的用户都是透明的,这使得类成为一个容器,里面包含着类的数据和方法。
封装的注意事项
1. 封装后切记不要直接访问对象的属性
2.封装后存在的问题和解决方案
误区1:什么样的属性应该封装?封装的话是不是一定要添加限制访问条件?
(1) 为了让定义的数据类型,能使用不同的应用场景,一帮情况下我们要对当前类型的所有属性进行封装处理。
(2) 封装属性之后,会提供访问属性数据的set/get方法,开发过程中方法中不需要添加任何限制条件,只是预留了可以添加限制条件的方法而已,后期根据项目需求进行限制条件的完善
误区2:私有属性,完全不能直接访问
我们定义了私有属性,就是两个下划线开头的属性
理论上外界不能直接访问,而是要通过我们提供的set/get方法间接访问
功能开发过程中,代码和功能都可能会存在一些问题
如果发现问题~一定要及时沟通,而不是私自修改。
(2) 调用封装的内容有2种方法:
——通过对象直接调用
——通过self间接调用
例子代码如下:
# -*- encoding:utf-8 -*-
''' 实例说明——面向对象的特征:封装 '''
class Student:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def detail(self): #调用时对象名会传给self参数,如最后一句
print(self.name)
print(self.age)
obj1 = Student('Jack',15) #将'Jack'和15分别封装到obj1的self的name和age属性中
print(obj1.name) #通过对象直接调用name属性和age属性
print(obj1.age)
obj2 = Student('Sahra',13) #将'Sahra'和13分别封装到obj2的self的name和age属性中
obj2.detail() #通过self间接调用name属性和age属性
2.继承
一个类可以派生出子类,这个父类的属性、方法自动被子类继承。
注:Python的类可以继承多个类,而Java和C#中则只能继承一个类
Python的类如果继承了多个类,那么其寻找方法的方式有2种:
- 当类为经典类时会按照深度优先方式查找
- 当类为新式类时会按照广度优先方式查找
继承的实例:
# -*- encoding:utf-8 -*-
''' 实例说明——面向对象的特征:继承 '''
class Person(object): #定义Person父类
def talk(self): #定义父类的方法
print("Person can talk.")
class Chinese(Person): #定义Person父类的一个子类,同时是Characters类的父类
def talkC(Person): #定义方法
print("Chinese can talk Mandarin.")
class Characters(Chinese): #定义Chinese父类的一个子类
def people(self): #定义方法
print("Chinese are clever and diligent.")
class American(Person): #定义Person父类的一个子类
def talkA(self): #定义方法
print("American can talk English.")
C = Characters() #定义父类的子类的子类
A = American() #定义父类的子类
C.talk() #调用继承Person类的方法
A.talkA() #调用本身的方法
C.people() #调用本身的方法
3.多态
一个接口、多种实现。一个父类派生出不同的子类,且每个子类在继承父类的方法的同时,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多种形态。
例子代码如下:
# -*- encoding:utf-8 -*-
''' 实例说明——面向对象的特征:多态 '''
import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): #同一类事物:动物
@abc.abstractmethod
def talk(self):
pass
class People(Animal): #动物的形态之一:人
def talk(self):
print('say hello')
class Dog(Animal): #动物的形态之二:狗
def talk(self):
print('say wangwang')
class Pig(Animal): #动物的形态之三:猪
def talk(self):
print('say aoao')
peo = People() #创建People类的对象peo
dog = Dog() #创建Dog类的对象dog
pig = Pig() #创建Pig类的对象pig
peo.talk() #分别使用各种的方法
dog.talk()
pig.talk()
四类与对象
1.构造方法(__init__)
实例化时给实例一些初始化的参数。
2.普通方法==函数
3.析构方法(__del__)
删除实例化后的对象
五、类与对象的概念
1.现——先有对象后又类
2.程——先定义类 后产生对象
注意:
1、 类中的代码,定义阶段便会执行,产生新的名称空间存放。可以通过(__dict__)查看
2、 类定义的名字,是类的属性,点是访问属性的方法。
3、 我们可以通过操作字典的方法获得类的值。
六、对象的使用
1、 站的角度不同,定义的类是不同
2、 现实的类并不完全等于程序中的类
3、 程序中可能定义不存在的类。
七、类的成员
1. 简介:类的成员包括字段、方法和属性。在所有成员中,只有字段中的普通字段保存于对象中,因此创建多少个对象在内存中就有几个普通字段;而其他成员都保存在类中,也只占用一份内存空间。
2. 字段:包括普通字段和静态字段,他们在定义和使用都有所区别,而最本质的区别是内存中保存的位置不同。
(1) 普通字段保存在对象中
(2) 静态字段保存在类中
3. 方法:包括普通方法、静态方法和类方法,三种方法在内存中都归属于类,区别在于调用方式不同。
(1) 公有方法
调用:可由对象名直接调用;如果通过类名来调用属于对象的公有方法,需要显式为该方法的self参数传递一个对象名,用来明确指定访问哪个对象的数据成员。
特点:至少一个self参数;执行普通方法时,自动将调用该方法的对象赋值给self。在此方法中可以访问属于类和对象的成员。
(2) 私有方法
调用:只能在属于对象的方法中通过self调用或在外部通过Python支持的特殊方式来调用。在此方法中可以访问属于类和对象的成员。
(3) 静态方法
调用:可以通过类名和对象名调用,但不能直接访问属于对象的成员,只能访问属于类的成员。
特点:无默认参数。
(4) 类方法
调用:可以通过类名和对象名调用,但不能直接访问属于对象的成员,只能访问属于类的成员。
特点:至少一个cls参数;执行类方法时,自动将调用该方法的类复制给cls。
八、属性查找与绑定方法
1.属性查找
两种属性:数据属性、函数属性。
类中数据属性——所有对象共享的。
类中函数属性——绑定给对象用的,称绑定到对象的方法。
查找:对象名称空间》类》父类》最后抛出异常
2.绑定方法
1、类的函数属性是绑定给对象使用的,绑定到不同的对象就是不同的绑定方法。
2、类中定义的函数,类可以调用,按函数调用规则。有几个参数传几个参数。
3、绑定到对象那个的方法这种自动传值的特征,决定了类在定义函数都要默认写一个self。
3.类即类型
Python中一切皆对象,py3中,类与类型是一个概念。
4.继承与派生
继承——类与类间的关系,是一种什么是什么的关系。
新建的类可以继承一个或多个父类,父类可以成为基类或超类。新建的类称为派生或子类。
5.继承与抽象
先抽象、后继承。
6.继承与重用
通过继承的方式新建类,可以有父类的属性,实现代码重用。
7.继承与派生
子类继承父类的属性,可以重新定义所继承的属性,也可以添加自己新的属性,一旦自己的属性与父类的属性重名,调用时以自己为准。
8.继承实现原理
定义类的时候Python自动生成一个MRO列表。
查找顺序:
1、 子类优先于父类。
2、 多个父类会按顺序查找。
3、 如果存在两个选择,优先选第一个父类。
注意:新式类——广度优先;经典类——深度优先
九、子类调用父类的方法
1、 指名道姓调——普通类调用方式,与继承无关。
2、 Super()——依赖继承、即使没有直接继承关系,也会按MRO继续往后查找。
1.组合
组合——一个类中以另一个类的对象作为数据属性。
继承(什么【是】什么的关系)
组合(什么【有】什么的关系)
2.接口
接口——提供给使用者调自己功能的方法。
1、 提取了类的共同函数,把接口当做一个函数的集合。
2、 让子类实现接口中的函数功能。
接口的好处:使用者不需要关心对象的类是什么,只需要知道对象都有哪些功能就可以,降低使用难度。
3.抽象类
从一堆类中抽取相同的内容,内容包括数据和函数属性,抽象类只能继承不能实例化,子类必须实现抽象方法。(@abc.abstractmethod)
4.多态与多态性
多态——一类事物有多种形态。
多态性——在不考虑实例类型的情况下使用实例
分类:动态多态性,静态多态性。
静态多态性:任何类型都可以用【+】进行运算。
多态性的好处:1、增加程序灵活性
2、增加程序扩展性
5.封装
隐藏(通过__x的方式将属性隐藏起来(设置私有的))
特点:
1、 在类外部无法直接obj.__AttrName
2、 在类内部是可以直接使用:obj._AttrName
3、 子类无法覆盖父类__开头的属性
注意的问题:
1、 这种异常没有真正意义上的隐藏
2、 这种变形在类定义阶段发生,定以后的赋值不会发生变形。
3、 如果不想让子类覆盖自己的方法,可以将方法定义私有。
封装的意义:
1、 封装数据——明确区分内外,对外提供操作的接口和操作权限。
2、 封装方法——隔离复杂度。用户只需通过简单的接口调用就可完成一系列操作。
封装与扩展性
封装在于明确区分内外,还使得类实现者可以修改封装内的东西而不影响外部调用者的代码。
特性(propert)
是一种特殊的属性,访问时会执行一段功能(函数)然后返回值。
@Property、@setter、@deleter
为什么要用特性?
将一个类的函数定义成特性后,对象使用的时候,使用者无法察觉自己的调用方式,这种方式遵循了统一访问额原则。
绑定方法与非绑定方法
在类内部定义的函数分两大类
1、 绑定方法(绑定给谁,就由谁来调用(把谁,作第一个参数传入))
a) 绑定到类的方法:在类内部定义的,用classmethod装饰器装饰)
b) 绑定到对象的方法:类内部定义,没有加任何装饰器。
2、 非绑定方法:(用staticmethod装饰器装饰)
不与类与对象绑定,类和对象都可以调用,但没有自动传值一说。
二、python中以下划线开头的变量名特点:
三、
1. 三维向量类
(1) 简述:实现向量的加减法、向量与标量的乘除法。
(2) 代码实现:
# --coding: gb2312--
''' 三维向量 '''
class vector3:
def __init__(self, x_ = 0, y_ = 0, z_ = 0): #构造函数
self.x = x_
self.y = y_
self.z = z_
def __add__(self, obj): #重载+作为加号
return vector3(self.x+obj.x, self.y+obj.y, self.z+obj.z)
def __sub__(self, obj): #重载-作为减号
return vector3(self.x-obj.x, self.y-obj.y, self.z-obj.z)
def __mul__(self,n): #重载*作为点乘
return vector3(self.x*n, self.y*n, self.z*n)
def __truediv__(self, obj): #重载/作为除法
return vector3(self.x/n, self.y/n, self.z/n)
def __str__(self):
return str(self.x)+','+str(self.y)+','+str(self.z)
if __name__ == "__main__":
n = int(input("请输入一个标量:"))
a,b,c = map(int,input("请输入第一个向量:").split())
v1 = vector3(a,b,c)
a,b,c = map(int,input("请输入第二个向量:").split())
v2 = vector3(a,b,c)
print("两向量的加法:",v1 + v2)
print("两向量的减法:",v1 - v2)
print("标量与向量的乘法:",v1 * n)
print("标量与向量的除法:",v1 / n)
2. 英文字符串处理
(1) 简述:用户输入一段英文,得到这段英文中所以长度为3的单词,并去除重复的单词。
(2) 代码实现:
方法一:
# -*- encoding:utf-8 -*-
''' 将一段英文中长度为3的单词输出,并去掉重复的单词 '''
import re
import jieba
class ProString:
Str = ""
Dict = {}
Ls = []
def __init__(self,string,length = 3): #初始化
self.string = string
self.length = length
def SignalWord(self): #去除重复的单词
self.words = jieba.lcut(self.string) #jieba分词
for _ in self.words: #与词频算法相似
self.Dict[_] = self.Dict.get(_,0) + 1
del(self.Dict[' ']) #删除空格项
self.Ls = list(self.Dict.keys()) #字典类型转化成列表类型
self.StubbenWord(self.Ls)
def StubbenWord(self,Ls): #利用去除重复的单词,得到固定长度的单词
for _ in Ls:
if len(_) == self.length:
self.Str += _ + ' '
self.printf(self.Str)
def printf(self,Str):
print("处理后的字符串为:",Str)
if __name__ == "__main__":
str = input("请输入字符串:")
process = ProString(str,3)
process.SignalWord()
方法二、
# -*- encoding:utf-8 -*-
''' 将一段英文中长度为3的单词输出,并去掉重复的单词 '''
import re
class ProStr:
a = []
def __init__(self, words, length = 3):
self.words = words
self.length = length
def process(self):
word_list = re.split('[\. ]+',self.words)
for _ in word_list:
if len(_) == self.length:
if _ not in self.a:
self.a.append(_)
else:
continue
self.printf()
def printf(self):
print("处理后的字符串为:", end = '')
for _ in range(len(self.a)):
print(self.a[_],end=' ')
if __name__ == "__main__":
words = input("请输入字符串:")
process = ProStr(words, 3)
process.process()