Python学习笔记11(面向对象)
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。
1.创建一个类
1 class Dog(object): #创建一个类 2 3 def say(self): 4 print("wang~wang~wang~") 5 6 7 d = Dog() #生成一个实例 8 d.say() #实例调用类中的say方法
上面的代码是一个极其简单的一个类的定义,连狗的名字都添加不进去,如果想添加进去狗的名字该如何处理呢?
1 class Dog(object): 2 3 def __init__(self,name): 4 self.name = name 5 6 def say(self): 7 print("wo shi %s,wang~wang~wang~"%self.name) 8 9 d = Dog("zzz") 10 d.say() 11 12 #输出 13 wo shi zzz,wang~wang~wang~
为什么有__init__? 为什么有self? 下面画图做一个解释。
即使类还未进行实例化,这个Dog类本身也是已经存在内存里的。其实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,类中的函数必传的一个self参数。
__init__构造方法是类在被实例化的时候自动执行的,在讲构造函数的时候会详细讲解。
2.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,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。
例如:
1 class Dog(object): 2 3 def __init__(self,name,age): 4 self.name = name 5 self.age = age 6 7 def say(self): 8 print("name:",self.name) 9 print("age:",self.age) 10 11 d1 = Dog("zzz",22) #“zzz”,22内容被封装在了对象d1之中 12 d2 = Dog("yyy",23) #"yyy",23内容被封装在了对象d2之中 13 14 print(d1.name,d1.age) #通过d1对象调用name,age内容 15 print(d2.name,d2.age) #通过d2对象调用name,age内容 16 d1.say() #通过self间接调用被封装的内容 17 d2.say() #通过self间接调用被封装的内容
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:
1 class 猫: 2 3 def 喵喵叫(self): 4 print('喵喵叫') 5 6 def 吃(self): 7 # do something 8 9 def 喝(self): 10 # do something 11 12 def 拉(self): 13 # do something 14 15 def 撒(self): 16 # do something 17 18 class 狗: 19 20 def 汪汪叫(self): 21 print ('汪汪叫') 22 23 def 吃(self): 24 # do something 25 26 def 喝(self): 27 # do something 28 29 def 拉(self): 30 # do something 31 32 def 撒(self): 33 # 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)
1 class 动物: 2 3 def 吃(self): 4 # do something 5 6 def 喝(self): 7 # do something 8 9 def 拉(self): 10 # do something 11 12 def 撒(self): 13 # do something 14 15 # 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 16 class 猫(动物): 17 18 def 喵喵叫(self): 19 print('喵喵叫') 20 21 # 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 22 class 狗(动物): 23 24 def 汪汪叫(self): 25 print('喵喵叫')
1 class Animal: 2 3 def eat(self): 4 print ("%s 吃 ") %self.name 5 6 def drink(self): 7 print ("%s 喝 ") %self.name 8 9 def shit(self): 10 print ("%s 拉 " )%self.name 11 12 def pee(self): 13 print ("%s 撒 ") %self.name 14 15 16 class Cat(Animal): 17 18 def __init__(self, name): 19 self.name = name 20 self.breed = '猫' 21 22 def cry(self): 23 print ('喵喵叫') 24 25 class Dog(Animal): 26 27 def __init__(self, name): 28 self.name = name 29 self.breed = '狗' 30 31 def cry(self): 32 print ('汪汪叫') 33 34 35 # ######### 执行 ######### 36 37 c1 = Cat('小白家的小黑猫') 38 c1.eat() 39 40 c2 = Cat('小黑的小白猫') 41 c2.drink() 42 43 d1 = Dog('胖子家的小瘦狗') 44 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。
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。
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
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()
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
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
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。
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
class Animal(object): 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): print('%s: 喵喵喵!' %self.name) class Dog(Animal): def talk(self): print('%s: 汪!汪!汪!' %self.name) def func(obj): #一个接口,多种形态 obj.talk() c1 = Cat('小晴') d1 = Dog('李磊') func(c1) func(d1)