python 学习笔记7 面向对象编程
一、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...”
二、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
#创建类 class Foo: #class 关键字，表示要创建类，Foo 类名称 #创建类中的函数 def Bar(self): #self 特殊参数，必填 #do something # 根据类Foo创建对象obj obj = Foo()
- class是关键字，表示类
- 创建对象，类名称后加括号即可
#创建类 class Dog(object): def __init__(self,name): #构造函数，构造方法 ==初始化方法 self.NAME = name def sayhi(self): #类的方法 print("hello , I am a dog. my name is", self.NAME ) def eat(self,food): print("%s is eating %s" %(self.NAME,food)) print(Dog) d = Dog("LiChang") # Dog(d,"LiChang") #实例化后产生的对象 叫 实例 ， d2 = Dog("Chuang2") #根据Dog 创建对象 d.sayhi() d2.sayhi() d.eat("baozi")
- 面向对象：【创建对象】【通过对象执行方法】
- 函数编程：【执行函数】
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
#创建类 class Foo: def __init__(self,name,age): #称为构造方法，根据类创建对象时自动执行 self.name = name self.age = age #根据类Foo创建对象 #自动执行Foo类的__init__方法 obj1 = Foo("admin",18) #将admin和18分别封装到obj1 self的name和age属性中 #根据类Foo创建对象 #自动执行Foo类的__init__方法 obj2 = Foo("zewei",19) #将zewei和19分别封装到obj2 self的name和age属性中
self 是一个形式参数，当执行 obj1 = Foo('admin', 18 ) 时，self 等于 obj1
当执行 obj2 = Foo('zewei',19 ) 时，self 等于 obj2
所以，内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中，每个对象中都有 name 和 age 属性，在内存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
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
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
类的语法
class Dog(object): def __init__(self,name,dog_type): self.name = name self.type = dog_type def sayhi(self): print("hello,I am a dog, my name is ",self.name) d = Dog('LiChuang',"京巴") d.sayhi()
self,就是实例本身！你实例化时python会自动把这个实例本身通过self参数传进去。
class Role(object): #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，以后再讲为什么 def __init__(self,name,role,weapon,life_value=100,money=15000): #初始化函数，在生成一个角色时要初始化的一些属性就填写在这里 self.name = name #__init__中的第一个参数self,和这里的self都 是什么意思？ 看下面解释 self.role = role self.weapon = weapon self.life_value = life_value self.money = money
继承
面向对象编程 (OOP) 语言的一个主要功能就是“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主要有2类：实现继承、接口继承。
Ø 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；
Ø 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)；
在考虑使用继承时，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。
OO开发范式大致为：划分对象→抽象类→将类组织成为层次化结构(继承和合成) →用类与实例进行设计和实现几个阶段。
继承示例
class SchoolMember(object): members = 0 #初始学校人数为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("Alex",22,'Python',20000) t2 = Teacher("TengLan",29,'Linux',3000) s1 = Student("Qinghua", 24,"Python S12",1483) s2 = Student("SanJiang", 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，就是一句话：允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。
那么，多态的作用是什么呢？我们知道，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）；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。
Pyhon不直接支持多态，但可以间接实现
通过Python模拟的多态
class Animal: def __init__(self, name): # Constructor of the class self.name = name def talk(self): # Abstract method, defined by convention only raise NotImplementedError("Subclass must implement abstract method") class Cat(Animal): def talk(self): return 'Meow!' class Dog(Animal): def talk(self): return 'Woof! Woof!' animals = [Cat('Missy'), Dog('Lassie')] for animal in animals: print animal.name + ': ' + animal.talk()
