面向過程:根據業務邏輯從上到下寫壘代碼python
函數式:將某功能代碼封裝到函數中,往後便無需重複編寫,僅調用函數便可c++
面向對象:對函數進行分類和封裝,讓開發「更快更好更強...」程序員
一、面向對象三大特性:封裝、繼承、多態。數據庫
封裝:將內容封裝到某處,從某處調用被封裝的內容;編程
繼承:子類能夠繼承父類的全部內容,分爲單繼承和多繼承;設計模式
當類是經典類(不繼承object)時,多繼承狀況下,會按照深度優先方式查找,即左邊一條道走到黑,一直到共同的父類,再去右邊找;app
當類是新式類(默認繼承object)時,多繼承狀況下,會按照廣度優先方式查找,即左邊到共同父類以前,再去右邊找,直到共同父類;框架
多態:由不一樣的類實例化獲得的對象,調用同一個方法,執行的邏輯不一樣。dom
二、建立類ide
class Dog(): '''一次模擬小狗的簡單嘗試''' def __init__(self,name,age): '''初始化屬性name和age''' self.name = name self.age = age def sit(self): '''模擬小狗被命令時蹲下''' print(self.name.title() + ' is now sitting.') def roll_over(self): '''模擬小狗被命令時打滾''' print(self.name.title() + ' rolled over.') my_dog = Dog('holiday',3) print("My dog's name is " + my_dog.name.title() + '.') print("My dog's age is " + str(my_dog.age) + '.') #用句點法來調用Dog類中定義的任何方法 my_dog.sit() my_dog.roll_over()
三、類中的每一個屬性都要有初始值,哪怕這個值是0或空字符,在有些狀況下,能夠設置默認值,在__init__()內指定初始值,若是你對某個屬性這麼作了,就無需包含爲它提供初始值的形參。
#建立一個餐館類,並修改屬性值 class Restaurant(): def __init__(self,restaurant_name,cuisine_type): self.restaurant_name = restaurant_name self.cuisine_type = cuisine_type self.number_served = 0 #設置屬性默認值 def describe_restaurant(self): print("The name of restaurant is %s."%self.restaurant_name) print("The cuisine type of restaurant is %s."%self.cuisine_type) print("[%s] people have dined in this restaurant."%self.number_served) def set_number_served(self,number): # 2經過方法修改屬性值 self.number_served = number def increment_number_served(self,increment_num): #3經過增量修改屬性值 self.number_served += increment_num '''這個增量就是餐館天天的就餐人數''' print('I think the restaurant serves %s people a day.'%increment_num) def open(self): print("The restaurant is open!") restaurant = Restaurant('KFC','fast food') restaurant.number_served = 10 #1直接修改屬性值 restaurant.describe_restaurant() restaurant.set_number_served(200) restaurant.describe_restaurant() restaurant.increment_number_served(300) restaurant.describe_restaurant()
四、單繼承:一個類繼承另外一個類時,它將自動獲取另個一個類的全部屬性和方法,原有的稱爲父類,也叫基類,新類稱爲子類,也叫派生類;同時子類還能夠定義本身特有的屬性和方法;若是父類和子類有相同的方法,子類優先執行本身的方法。
建立子類時,Python首先要完成的就是爲父類的全部屬性賦值;super是一個特殊的函數,幫助子類和父類關聯起來,父類也叫superclass,名稱所以而來。
Python2.7中函數super()須要兩個實參:子類名和對象self。
#子類冰淇淋店繼承父類餐館 class Restaurant(): def __init__(self,restaurant_name,cuisine_type): self.restaurant_name = restaurant_name self.cuisine_type = cuisine_type def describe_restaurant(self): print("The name of restaurant is %s."%self.restaurant_name) print("The cuisine type of restaurant is %s."%self.cuisine_type) class IceCreamStand(Restaurant): def __init__(self,restaurant_name,cuisine_type): super().__init__(restaurant_name,cuisine_type) self.flavors = [] def show_flavors(self): print("The menu of icecreamstand is as follows:") for flavor in self.flavors: print('\t' + flavor) icecreamstand = IceCreamStand('Ice And Snow','icecream') icecreamstand.flavors = ['a','b','c','d'] icecreamstand.show_flavors()
五、多繼承:class 類(類1,類2);若是類1和類2有相同的方法,優先執行類1的方法;
六、將實例用做屬性
#將Privileges實例用做Admin類的一個屬性 class User(): def __init__(self,first_name,last_name,age): self.first_name = first_name self.last_name = last_name self.age = age self.login_attempts = 0 def describe_user(self): print("User's first name is %s."%self.first_name) print("User's last name is %s."%self.last_name) print("User's age is %d."%self.age) print("User logged in %d times."%self.login_attempts) def increment_login_attempts(self): self.login_attempts += 1 def reset_login_attempts(self): self.login_attempts = 0 def greet_user(self): print("Hello " + self.last_name + ' ' + self.first_name + ",long time no see,are you OK?") class Admin(User): def __init__(self,first_name,last_name,age): super().__init__(first_name,last_name,age) self.privileges = Privileges() class Privileges(): def __init__(self): self.privileges = ['can add post','can delete post','can ban user'] def show_privileges(self): print('Administrator have the following privileges:') for privilege in self.privileges: print('\t'+privilege) user = User('james','lebran',34) user.increment_login_attempts() user.describe_user() user.reset_login_attempts() user.describe_user() admin = Admin('james','lebran',34) admin.privileges.show_privileges()
七、導入類
八、有序字典
class MyDict(dict): def __init__(self): self.li = [] #執行字典的初始化方法 super(MyDict,self).__init__() def __setitem__(self, key, value): #執行字典的設置方法,將k,v添加到字典 self.li.append(key) super(MyDict,self).__setitem__(key, value) def __str__(self): temp_list = [] for key in self.li: value = self.get(key) temp_list.append("'%s:'%s"%(key,value)) temp_str = '{' + ','.join(temp_list) + '}' return temp_str obj = MyDict() obj['k1'] = 123 obj['k2'] = 356 print(obj)
from collections import OrderedDict favor_lang = OrderedDict() favor_lang['james'] = 'c' favor_lang['paul'] = 'c++' favor_lang['alice'] = 'python' new_dic = {} for k,v in favor_lang.items(): new_dic[k] = v print(new_dic)
九、random模塊包含以各類方式生成隨機數的函數,randint()隨機返回一個位於指定範圍內的整數,範圍兩端的數字也會返回;
#搖骰子 from random import randint class Die(): def __init__(self,sides=6): self.sides = sides def roll_die(self): print(randint(1,self.sides)) die = Die(6) die.roll_die()
十、練習題
#汽車-電動汽車-電池,給電池類添加一個更新電池容量的方法 class Car(): def __init__(self,make): self.make = make print('I have an %s.'%self.make) class ElectricCar(Car): def __init__(self,make): super().__init__(make) self.battery = Battery() class Battery(): def __init__(self,battery_size=70): self.battery_size = battery_size def get_range(self): if self.battery_size == 70: range = 240 elif self.battery_size == 85: range = 270 print('This car can go approximately %d miles on a full charge.'%range) def upgrade_battery(self): if self.battery_size != 85: self.battery_size = 85 my_car = Car('audi') electric_car = ElectricCar('tesla') electric_car.battery.get_range() electric_car.battery.upgrade_battery() electric_car.battery.get_range() my_battery = Battery(85) my_battery.get_range()
十一、面向對象初級知識的介紹,總結以下:
問答專區
問題一:什麼樣的代碼纔是面向對象?
答:從簡單來講,若是程序中的全部功能都是用 類 和 對象 來實現,那麼就是面向對象編程了。
問題二:函數式編程 和 面向對象 如何選擇?分別在什麼狀況下使用?
答:須知:對於 C# 和 Java 程序員來講不存在這個問題,由於該兩門語言只支持面向對象編程(不支持函數式編程)。而對於 Python 和 PHP 等語言卻同時支持兩種編程方式,且函數式編程能完成的操做,面向對象均可以實現;而面向對象的能完成的操做,函數式編程不行(函數式編程沒法實現面向對象的封裝功能)。
因此,通常在Python開發中,所有使用面向對象 或 面向對象和函數式混合使用
面向對象的應用場景:
問題三:類和對象在內存中是如何保存?
答:類以及類中的方法在內存中只有一份,而根據類建立的每個對象都在內存中須要存一份,大體以下圖:
根據類建立對象時,對象中除了封裝 name 和 age 的值以外,還會保存一個類對象指針,該值指向當前對象的類。
注:全部成員中,只有普通字段的內容保存對象中,即:根據此類建立了多少對象,在內存中就有多少個普通字段。而其餘的成員,則都是保存在類中,即:不管對象的多少,在內存中只建立一份。
class Province: # 靜態字段 country = '中國' def __init__(self, name): # 普通字段 self.name = name # 直接訪問普通字段 obj = Province('河北省') print obj.name # 直接訪問靜態字段 Province.country
class Foo: def __init__(self, name): self.name = name def ord_func(self): """ 定義普通方法,至少有一個self參數 """ # print(self.name) print('普通方法') @classmethod def class_func(cls): """ 定義類方法,至少有一個cls參數 """ print('類方法') @staticmethod def static_func(): """ 定義靜態方法 ,無默認參數""" print('靜態方法') # 調用普通方法 f = Foo() f.ord_func() # 調用類方法 Foo.class_func() # 調用靜態方法 Foo.static_func()
相同點:對於全部的方法而言,均屬於類(非對象)中,因此,在內存中也只保存一份。
不一樣點:方法調用者不一樣、調用方法時自動傳入的參數不一樣。
a、屬性的基本使用
#屬性的基本使用 # ############### 定義 ############### class Foo: def func(self): pass # 定義屬性 @property def prop(self): pass # ############### 調用 ############### foo_obj = Foo() foo_obj.func() foo_obj.prop #調用屬性
由屬性的定義和調用要注意一下幾點:
屬性存在乎義是:訪問屬性時能夠製造出和訪問字段徹底相同的假象;屬性由方法變種而來,若是Python中沒有屬性,方法徹底能夠代替其功能。
實例:對於主機列表頁面,每次請求不可能把數據庫中的全部內容都顯示到頁面上,而是經過分頁的功能局部顯示,因此在向數據庫中請求數據時就要顯示的指定獲取從第m條到第n條的全部數據(即:limit m,n),這個分頁的功能包括:
# ############### 定義 ############### class Pager: def __init__(self, current_page): # 用戶當前請求的頁碼(第一頁、第二頁...) self.current_page = current_page # 每頁默認顯示10條數據 self.per_items = 10 @property def start(self): val = (self.current_page - 1) * self.per_items return val @property def end(self): val = self.current_page * self.per_items return val # ############### 調用 ############### p = Pager(1) p.start 就是起始值,即:m p.end 就是結束值,即:n
從上述可見,Python的屬性的功能是:屬性內部進行一系列的邏輯計算,最終將計算結果返回。
b、屬性的兩種定義方式:
咱們知道Python中的類有經典類和新式類,新式類的屬性比經典類的屬性豐富。( 若是類繼object,那麼該類是新式類 );
#經典類,具備一種@property裝飾器(如上一步實例) # ############### 定義 ############### class Goods: @property def price(self): return "wupeiqi" # ############### 調用 ############### obj = Goods() result = obj.price # 自動執行 @property 修飾的 price 方法,並獲取方法的返回值
#新式類,具備三種@property裝飾器 # ############### 定義 ############### class Goods(object): @property def price(self): print '@property' @price.setter def price(self, value): print '@price.setter' @price.deleter def price(self): print '@price.deleter' # ############### 調用 ############### obj = Goods() obj.price # 自動執行 @property 修飾的 price 方法,並獲取方法的返回值 obj.price = 123 # 自動執行 @price.setter 修飾的 price 方法,並將 123 賦值給方法的參數 del obj.price # 自動執行 @price.deleter 修飾的 price 方法
注:經典類中的屬性只有一種訪問方式,其對應被 @property 修飾的方法;新式類中的屬性有三種訪問方式,並分別對應了三個被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修飾的方法;因爲新式類中具備三種訪問方式,咱們能夠根據他們幾個屬性的訪問特色,分別將三個方法定義爲對同一個屬性:獲取、修改、刪除;
class Goods(object): def __init__(self): # 原價 self.original_price = 100 # 折扣 self.discount = 0.8 @property def price(self): # 實際價格 = 原價 * 折扣 new_price = self.original_price * self.discount return new_price @price.setter def price(self, value): self.original_price = value @price.deltter def price(self, value): del self.original_price obj = Goods() obj.price # 獲取商品價格 obj.price = 200 # 修改商品原價 del obj.price # 刪除商品原價
class Foo: def get_bar(self): return 'wupeiqi' BAR = property(get_bar) obj = Foo() reuslt = obj.BAR # 自動調用get_bar方法,並獲取方法的返回值 print reuslt
property的構造方法中有個四個參數:
對象.屬性
時自動觸發執行方法對象.屬性 = XXX
時自動觸發執行方法del 對象.屬性
時自動觸發執行方法對象.屬性.__doc__
,此參數是該屬性的描述信息class Foo: def get_bar(self): return 'wupeiqi' # *必須兩個參數 def set_bar(self, value): return return 'set value' + value def del_bar(self): return 'wupeiqi' BAR = property(get_bar, set_bar, del_bar, 'description...') obj = Foo() obj.BAR # 自動調用第一個參數中定義的方法:get_bar obj.BAR = "alex" # 自動調用第二個參數中定義的方法:set_bar方法,並將「alex」看成參數傳入 del Foo.BAR # 自動調用第三個參數中定義的方法:del_bar方法 obj.BAE.__doc__ # 自動獲取第四個參數中設置的值:description...
注意:Python WEB框架 Django 的視圖中 request.POST 就是使用的靜態字段的方式建立的屬性;因此,定義屬性共有兩種方式,分別是【裝飾器】和【靜態字段】,而【裝飾器】方式針對經典類和新式類又有所不一樣。
類的全部成員在上一步驟中已經作了詳細的介紹,對於每個類的成員而言都有兩種形式:
私有成員和公有成員的定義不一樣:私有成員命名時,前兩個字符是下劃線。(特殊成員除外,例如:__init__、__call__、__dict__等)
class C: def __init__(self): self.name = '公有字段' self.__foo = "私有字段"
私有成員和公有成員的訪問限制不一樣:
靜態字段
class C: name = "公有靜態字段" def func(self): print C.name class D(C): def show(self): print C.name C.name # 類訪問 obj = C() obj.func() # 類內部能夠訪問 obj_son = D() obj_son.show() # 派生類中能夠訪問
class C: __name = "公有靜態字段" def func(self): print C.__name class D(C): def show(self): print C.__name C.__name # 類訪問 ==> 錯誤 obj = C() obj.func() # 類內部能夠訪問 ==> 正確 obj_son = D() obj_son.show() # 派生類中能夠訪問 ==> 錯誤
普通字段
ps:若是想要強制訪問私有字段,能夠經過 【對象._類名__私有字段明 】訪問(如:obj._C__foo),不建議強制訪問私有成員。
方法、屬性的訪問於上述方式類似,即:私有成員只能在類內部使用
表示類的描述信息
__module__ 表示當前操做的對象在那個模塊
__class__ 表示當前操做的對象的類是什麼
構造方法,經過類建立對象時,自動觸發執行。
析構方法,當對象在內存中被釋放時,自動觸發執行。
注:此方法通常無須定義,由於Python是一門高級語言,程序員在使用時無需關心內存的分配和釋放,由於此工做都是交給Python解釋器來執行,因此,析構函數的調用是由解釋器在進行垃圾回收時自動觸發執行的。
對象後面加括號,觸發執行。
注:構造方法的執行是由建立對象觸發的,即:對象 = 類名() ;而對於 __call__ 方法的執行是由對象後加括號觸發的,即:對象() 或者 類()()
class Foo: def __init__(self): pass def __call__(self, *args, **kwargs): print('__call__') obj = Foo() # 執行 __init__ obj() # 執行 __call__
類或對象中的全部成員
class Province: country = 'China' def __init__(self, name, count): self.name = name self.count = count def func(self, *args, **kwargs): print('func') # 獲取類的成員,即:靜態字段、方法、 print Province.__dict__ # 輸出:{'country': 'China', '__module__': '__main__', 'func': <function func at 0x10be30f50>, '__init__': <function __init__ at 0x10be30ed8>, '__doc__': None} obj1 = Province('HeBei',10000) print obj1.__dict__ # 獲取 對象obj1 的成員 # 輸出:{'count': 10000, 'name': 'HeBei'}
若是一個類中定義了__str__方法,那麼在打印 對象 時,默認輸出該方法的返回值。
class Foo: def __init__(self,name,age): self.name = name self.age = age def __str__(self): return '%s - %s' % (self.name,self.age) #直接打印 obj = Foo('alex',23) print(obj) #執行str()函數,就會自動執行類中的__str__函數,並獲取返回值 ret = str(obj) print(ret)
對於一個object來講,__str__和__repr__都是返回對object的描述,只是,前一個的描述簡短而友好,後一個的描述,更細節複雜一些。__str__()用於顯示給用戶,而__repr__()用於顯示給開發人員,在終端不用print也會顯示repr的返回值,而str函數的返回值必須print才能看見。
print(對象)時,若是找不到str方法,會執行repr方法代替輸出,若是兩個方法共存,仍是執行str方法。
用於索引操做,如字典。有兩種方法觸發以上函數,分別是字符串形式和切片形式;以上分別表示獲取、設置、刪除數據;
class Foo(): def __getitem__(self, key): print(key) def __setitem__(self, key, value): print(key, value) def __delitem__(self, key): print(key) #字符串方式 obj = Foo() result = obj['k1'] # 自動觸發執行 __getitem__ obj['k2'] = 'charlie' # 自動觸發執行 __setitem__ del obj['k1'] # 自動觸發執行 __delitem__ #輸出 # k1 # k2 charlie # k1 #切片方式 class Foo1(): def __getitem__(self, item): #item.start,item.stop,item.step print(type(item)) def __setitem__(self, key, value): print(type(key), type(value)) def __delitem__(self, key): print(type(key)) obj = Foo1() ret = obj[1:4:2] # 自動觸發執行 __getitem__ obj[1:4] = [1,2] # 自動觸發執行 __setitem__ del obj[1:4] # 自動觸發執行 __delitem__ #輸出 # <class 'slice'> # <class 'slice'> <class 'list'> # <class 'slice'>
用於迭代器,之因此列表、字典、元組能夠進行for循環,是由於類型內部定義了 __iter__
class Foo: def __init__(self, sq): self.sq = sq def __iter__(self): return iter(self.sq) obj = Foo([11,22,33,44]) for i in obj: print(i) #輸出11,22,33,44 #若是iter方法是一個生成器 class Foo: def __init__(self, sq): self.sq = sq def __iter__(self): yield 1 yield 2 yield 3 obj = Foo([11,22,33,44]) for i in obj: print(i) #輸出1,2,3
閱讀如下代碼:
class Foo: def __init__(self): pass obj = Foo() # obj是經過Foo類實例化的對象
上述代碼中,obj 是經過 Foo 類實例化的對象,其實,不只 obj 是一個對象,Foo類自己也是一個對象,由於在Python中一切事物都是對象。若是按照一切事物都是對象的理論:obj對象是經過執行Foo類的構造方法建立,那麼Foo類對象應該也是經過執行某個類的 構造方法 建立。
print type(obj) # 輸出:<class '__main__.Foo'> 表示,obj 對象由Foo類建立 print type(Foo) # 輸出:<type 'type'> 表示,Foo類對象由 type 類建立
因此,obj對象是Foo類的一個實例,Foo類對象是 type 類的一個實例,即:Foo類對象 是經過type類的構造方法建立。那麼,建立類就能夠有兩種方式:
a). 普通方式
class Foo: def func(self): print('hello wupeiqi')
b).特殊方式(type類的構造函數)
def func(self): print('hello wupeiqi') Foo = type('Foo',(object,), {'func': func}) #type第一個參數:類名 #type第二個參數:當前類的基類 #type第三個參數:類的成員
問題:類是由 type 類實例化產生,那麼問題來了,類默認是由 type 類實例化產生,type類中如何實現的建立類?類又是如何建立對象?
答:類中有一個屬性 __metaclass__,其用來表示該類由 誰 來實例化建立,因此,咱們能夠爲 __metaclass__ 設置一個type類的派生類,從而查看 類 建立的過程。
class MyType(type): def __init__(self, what, bases=None, dict=None): super(MyType, self).__init__(what, bases, dict) def __call__(self, *args, **kwargs): obj = self.__new__(self, *args, **kwargs) self.__init__(obj) class Foo: __metaclass__ = MyType def __init__(self, name): self.name = name def __new__(cls, *args, **kwargs): return object.__new__(cls, *args, **kwargs) # 第一階段:解釋器從上到下執行代碼建立Foo類 # 第二階段:經過Foo類建立obj對象 obj = Foo()
六、isinstance()判斷對象是不是某個類的實例,這個類能夠是建立實例的類型或類的父類;issubclass()判斷一個類是不是另外一個類的子類
#判斷對象是不是某個類的實例 r = "abc" print(isinstance(r,str))#True
七、主動執行父類的方法,第一種方法:super(子類,self).f1();第二種方法:F1.f1(self),不建議使用,瞭解就行;
class F1: def f1(self): print('f1.f1') class F2(F1): def f1(self): #主動執行父類的fi super(F2,self).f1() #另外一種方法:F1.f1(self) print('f2.f1') obj = F2() obj.f1() # f1.f1 # f2.f1
八、設計模式之單例模式
class Foo: #單例模式 instance = None def __init__(self,name): self.name = name @classmethod def get_instance(cls): if cls.instance: return cls.instance else: obj = cls('alex') cls.instance = obj return obj obj1 = Foo.get_instance() print(obj1) obj2 = Foo.get_instance() print(obj2) #兩個對象如出一轍 # <__main__.Foo object at 0x000000B059AC92E8> # <__main__.Foo object at 0x000000B059AC92E8> class F1: #普通模式 def __init__(self,name): self.name = name f1 = F1('alex') print(f1) f2 = F1('alex') print(f2) #普通模式,參數同樣時兩個對象也不同 # <__main__.F1 object at 0x0000003E04762400> # <__main__.F1 object at 0x0000003E04762550>