六、Python面向对象--类与对象封装继承多态
1、什么是面向对象编程
1.1 程序设计的范式：程序可控，易于理解
1.2 抽象并建立对象模型
1.3 程序是不同对象相互调用的逻辑。每个对象在代码中抽象出来其实就是类；描述类特征的成为属性；具体到某个类(独立的类)则成为实例
2、类与对象
2.1 类：是多个类似事物的统称。能够帮助我们快速理解和判断事物的性质
2.2 数据类型：不同的数据类型属于不同的类，使用内置函数type()可以查看数据类型
2.3 对象： (eg)100、40、999都是int类下包含的相似的不同个例，这个个例专业术语称为实例或对象，python中一切皆对象
2.4 类的创建
① 语法：通过class关键字定义一个类；类名以大写字母开头
② 类的组成：类属性、实例方法、静态方法、类方法
2.5 对象的创建
① 对象的创建又称为类的实例化
② 语法：实例名 = 类名()
③ 意义：有了实例，就可以调用类中的内容
2.6 类属性、类方法、静态方法
① 类属性：类中方法外的变量称为类属性，被该类的所有对象所共享
② 类方法：用@classmethod修饰的方法，使用类名直接访问的方法
③ 静态方法：用@staticmethod修饰的方法，使用类名直接访问的方法
④ 一个例子
class Student: # Student 为类的名称(类名)由一个或多个单词组成，每个单词的首字母大写，其余小写
native_pace = '吉林' # 直接写在类里的变量，称为类属性
# 初始化方法
def __init__(self, name, age):
self.name = name # self.name 称为实例属性，进行了一个赋值操作，将局部变量的name的值赋给实例属性
self.age = age
# 实例方法
def eat(self): # 采用类名.方法名(类的对象)调用时，需要传入self
print('学生吃东西~~~~')
# 静态方法：用@staticmethod修饰
@staticmethod
def method(): # 静态方法中不允许写self
print('这是静态方法')
# 类方法：用@classmethod修饰
@classmethod
def cm(cls): # 类方法中写cls,采用类名.方法名(类的对象)调用的时候不需要传入cls
print('这是类方法')
# 在类之内定义的称为方法，在类之外定义的称为函数
def drink(): # 定义在类之外，叫做函数
print('喝水')
print(Student) # ==>
print(type(Student)) # ==>
print(id(Student)) # ==>1669260589880
# 创建Student类的对象:根据类对象创建出来的对象，叫做实例对象
stu1 = Student('张三', 20)
print(stu1)
print(type(stu1))
print(id(stu1))
# 对象调用类方法一，可以直接采用 对象名.方法名()
stu1.eat() # ==>学生吃东西~~~~
print(stu1.name) # ==>张三
print(stu1.age) # ==>20
# 对象调用类方法二
Student.eat(stu1) # 类名.方法名(类的对象)-->实际上就是方法定义出的self
# 类属性的使用方式
print(Student.native_pace)
stu2 = Student('李四', 33)
print(stu1.native_pace)
print(stu2.native_pace)
Student.native_pace = '天津' # 修改类属性后，访问时所有值都改变
print(stu1.native_pace)
print(stu2.native_pace)
# 类方法的使用方式
<()# 静态方法的使用方式
2.7 动态绑定属性和方法
① python是动态语言，在创建对象之后，可以动态地绑定属性和方法
② 一个例子
class Student:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def eat(self):
print(self.name + '在吃饭')
# 一个Student类可以创建多个Student的实例对象，每个实例对象可以相同也可以不同
stu1 = Student('张三', 20)
stu2 = Student('李四', 33)
# 为stu2动态绑定性别属性，但是stu1不存在性别属性
print(stu1.name, stu1.age)
print(stu2.name, stu2.age, der)
# 为stu1单独绑定一个动态函数
def show():
print('定义在类之外的，称函数')
stu1.show = show # 动态绑定方法
stu1.show()
stu2.show() # stu2没有绑定这个方法，所以执行报错
3、面向对象三大特征
3.1 封装：提高程序的安全性
① 将数据(属性)和行为(方法)包装到类对象中，在方法内部对属性进行操作，在类对象的外部调用方法。这样，无需关心方法内部的具体实现细节，从而隔离了复杂度
② 在python中没有专门的修饰符用于属性的私有，如果该属性不希望在类对象外部被访问，前面使用两个‘_’.
③ 一个例子
class Student:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.__age = age # 年龄不希望在类的外部被使用，所以加了两个__
def show(self):
print(self.name, self.__age)
stu = Student('张三', 20)
stu.show()
# 在类的外部使用name和age
print(stu.name)
print(stu.__age) # 出现报错，不能直接使用。AttributeError: 'Student' object has no attribute '__age'
print(dir(stu)) # 查看stu可以使用的全部属性和方法
print(stu._Student__age) # 在类的外部访问
3.2 继承：提高代码的复用性
① 语法
class 子类类名(父类1, 父类2, ...):
pass
② 如果一个类没有继承任何类，则默认继承object
③ python支持多继承
④ 定义子类时，必须在其构造函数中调用父类的构造函数：新类不需要重头编写，子类只需要实现缺少的新功能，继承父类所有的属性、功能
class Person(object): # Person 继承object类
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def info(self):
print(self.name, self.age)
class Student(Person):
def __init__(self, name, age, stu_no):
super().__init__(name, age)
self.stu_no = stu_no
class Teacher(Person):
def __init__(self, name, age, teach_year):
super().__init__(name, age)
stu = Student('张三', 20, '1001')
tea = Teacher('老师', 33, 10)
stu.info()
tea.info()
⑤ 函数isinstance()可以判断一个变量的类型class Person(object)
class Person(object):
def __init__(self, name, gender):
self.name = name
class Student(Person):
def __init__(self, name, gender, score):
super(Student, self).__init__(name, gender)
self.score = score
class Teacher(Person):
def __init__(self, name, gender, course):
super(Teacher, self).__init__(name, gender)
p = Person('Tim', 'Male')
s = Student('Bob', 'Male', 88)
t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')
# 在继承链上，一个父类的实例不能是子类类型，因为子类比父类多了一些属性和方法
print(isinstance(p, Person)) # ==>True # p是Person类型
isinstance(p, Student) # ==>False # p不是Student类型
isinstance(p, Teacher) # ==>False # p不是Teacher类型
# 在一条继承链上，一个实例可以看成它本身的类型，也可以看成它父类的类型
isinstance(s, Person) # ==>True # s是Person类型
isinstance(s, Student) # ==>True # s是Student类型
isinstance(s, Teacher) # ==>False # s不是Teacher类型
# isinstance也可以用于Python自有数据类型的判断
s = 'this is a string.'
n = 10
isinstance(s, int) # ==> False
isinstance(n, str) # ==> False
3.3 多态：提高程序的可扩展性和可维护性
① 多态就是“具有多种形态”，即使不知道一个变量所引用的对象到底时什么类型，仍然可以通过这个变量调用方法，在运行过程中根据变量所引用对象的类型，动态决定调用哪个对象中的方法
②
③
④
⑤
4、方法重写
4.1 如果子类对继承自父类的某个属性或者方法不满意，可以在子类中对其(方法体)进行重新编写
4.2 子类重写后的方法中可以通过super().xxx()调用父类中被重写的方法
4.3 一个例子
class Person(object): # Person 继承object类
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def info(self):
print(self.name, self.age)
class Student(Person):
def __init__(self, name, age, stu_no):
super().__init__(name, age)
self.stu_no = stu_no
# 重写父类中的info方法
def info(self):
super().info() # 会先执行父类中的info方法
print(self.stu_no)
class Teacher(Person):
def __init__(self, name, age, teach_year):
super().__init__(name, age)
# 重写父类中的info方法
def info(self):
super().info() # 会先执行父类中的info方法
ach_year)
stu = Student('张三', 20, '1001')
tea = Teacher('老师', 33, 10)
stu.info()
tea.info()
5、object类
5.1 object类时所有类的父类，因此所有类都有object的属性和方法
5.2 内置函数dir()可以查看那指定对象的所有属性
5.3 object类有一个__str__()方法，用于返回一个对于“对象的描述”，对应于内置函数str()经常用于print()方法，帮助我们查看对象的信息，所以我们经常会对__str__()重写
class Student():
def __init__(self, name, age, stu_no):
self.name = name
self.age = age
self.stu_no = stu_no
def __str__(self):
return '我的名字是{}. 年龄是{}'.format(self.name, self.age)
stu = Student('张三', 20, '1001')
print(stu) # 默认会调用__str__()方法
print(type(stu))
本文发布于:2024-01-29 08:46:01，感谢您对本站的认可！
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