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。

aaarticlea/png;base64,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" alt="" />

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()