python基礎（11）--面向對象

時間  2019-12-14
標籤 python 基礎 面向對象 欄目 Python 简体版
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1.概述java

面向過程：根據業務的邏輯從上到下寫代碼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，僅調用函數便可程序員

面向對象：對函數進行分類和封裝，讓開發更快更好更強數據庫

 

面向過程編程最易被初學者接受，其每每用一長段代碼來實現制定功能，開發過程當中最多見的操做就是粘貼複製，即：將以前實現的代碼塊複製到現需功能處。編程

while True:
    if cpu利用率 > 90%:
        #發送郵件提醒
        鏈接郵箱服務器
        發送郵件
        關閉鏈接

    if 硬盤使用空間 > 90 %:
        # 發送郵件提醒
        鏈接郵箱服務器
        發送郵件
        關閉鏈接

    if 內存佔用 > 80 %:
        # 發送郵件提醒
        鏈接郵箱服務器
        發送郵件
        關閉鏈接

隨着時間的推移，開始使用了函數式變成，增長了代碼的重用性和可讀性，就變成了這樣：服務器

def 發送郵件（內容）
    #發送郵件提醒
    鏈接郵箱服務器
    發送郵件
    關閉鏈接

while True:

    if cpu利用率 > 90%:
        發送郵件('CPU報警')
 
    if 硬盤使用空間 > 90%:
        發送郵件('硬盤報警')
 
    if 內存佔用 > 80%:
        發送郵件('內存報警')

咱們來看一種新的編程方式：面向對象編程（Object Oriented Programming，OOP，面向對象程序設計）函數式編程

注：java和C#只支持面向對象編程，而python即支持面向對象編程也支持函數式變成函數

 

2.建立類和對象學習

面向對象編程是一種編程方式，此編程方式的落地須要使用「類」和「對象」來實現，因此，面向對象編程實際上是對「類」和「對象」的使用spa

 

類就是一個模板，模板裏能夠包含多個函數，函數裏實現一些功能

對象則是根據模板建立的實例，經過實例對象能夠執行類中的函數

·class是關鍵字，表示類

·建立對象，類名稱後加括號便可

注意：類中的函數第一個參數必須是self

　　    類中定義的函數叫作「方法」

#建立類
class Foo:

    def Bar(self):
        print('Bar')

    def Hello(self, name):
        print('i am %s' %name)

#根據類Foo建立對象obj
obj = Foo()
obj.Bar()   #z執行Bar方法
obj.Hello() #執行Hello方法

是否是有疑問？使用函數式編程和麪向對象編程方式來執行一個「方法」時函數要比面向對象漸變

·面向對象：【建立對象】【經過對象執行方法】

·函數編程：【執行函數】

綜上所述答案是確定的，但並不是絕對，場景的不一樣適合其的編程方式也不一樣

總結：函數式的應用場景---》各個函數之間是獨立且無公用的數據

 

3.面向對象的三大特性

面向對象的三大特性是指：封裝、繼承和多臺

1）封裝

封裝，顧名思義就是將內容封裝到某個地方，之後再去調用被封裝在某處的內容

因此，在使用面向對象的封裝等特性時，須要：

·將內容封裝到某處

·從某處調用北封裝的內容

 

第一步：將內容封裝到某處

self是一個形式參數，當執行obj1 = Foo('wupeiqi', 18)時，self等於obj1

　　　　　　　　　　當執行obj2 = Foo('alex', 78)時，self等於obj2

因此，內容其實被封裝到了對象obj1和obj2中，每一個對象中都有name和age屬性，在內存裏相似於下圖來保存。

第二步：從某處調用被封裝的內容

調用被封裝的內容時，有兩種狀況：

·經過對象直接調用

·經過self間接調用

一、經過對象直接調用被封裝的內容

上圖展現了對象obj1和obj2在內存中保存的方式，根據保存格式能夠如此調用被封裝的內容：對象.屬性名

class Foo:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

obj1 = Foo('jack', 18)
print(obj1.name)    #直接調用obj1對象的name屬性
print(obj1.age)     #直接調用obj1對象的age屬性


obj2 = Foo('tom', 19)
print(obj2.name)    #直接調用obj2對象的name屬性
print(obj2.age)     #直接調用obj2對象的age屬性

'''
輸出：

　　jack
　　18
　　tom
　　19

'''

二、經過self間接調用被封裝的內容

執行類中的方法時，須要經過self間接調用被封裝的內容

class Foo:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def detail(self):
        print(self.name)
        print(self.age)

obj1 = Foo('jack', 18)
obj1.detail() #python默認會將obj1傳給self參數，即：obj1.detail(obj1)，因此，此時方法內部的self = obj1，即：self.name 是 jack ；self.age 是 18

obj2 = Foo('tom', 19)
obj2.detail() #python默認會將obj2傳給self參數，即：obj2.detail(obj2)，因此，此時方法內部的self=obj2，即：self.name 是 tom ； self.age 是 19

綜上所述，對於面向對象的封裝來講，其實就是使用構造方法將內容封裝到對象中，而後經過對對象直接或者self間接獲取被封裝的內容

 

練習題一：在終端輸出以下信息

  • 小明，10歲，男，上山去砍柴
  • 小明，10歲，男，開車去東北
  • 小明，10歲，男，最愛大保健
  • 老李，90歲，男，上山去砍柴
  • 老李，90歲，男，開車去東北
  • 老李，90歲，男，最愛大保健
  • 老張...
#函數式編程
def kanchai(name, age, gender):
    print("%s, %s歲, %s, 上山去砍柴" %(name, age, gender))

def qudongbei(name, age, gender):
    print("%s, %s歲, %s, 開車去東北" % (name, age, gender))

def dabaojian(name, age, gender):
    print("%s, %s歲, %s, 最愛大保健" % (name, age, gender))


kanchai('小明', 10, '男')
qudongbei('小明', 10, '男')
dabaojian('小明', 10, '男')


kanchai('老李', 90, '男')
qudongbei('老李', 90, '男')
dabaojian('老李', 90, '男')
#面向對象
class Foo:
    def __init__(self, name, age, gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender

    def kanchai(self):
        print("%s, %s歲, %s, 上山去砍柴" %(self.name, self.age, self.gender))

    def qudongbei(self):
        print("%s, %s歲, %s, 開車去東北" %(self.name, self.age, self.gender))

    def dabaojian(self):
        print("%s, %s歲, %s, 最愛大保健" %(self.name, self.age, self.gender))


xiaoming = Foo('小明', 10, '男')
xiaoming.kanchai()
xiaoming.qudongbei()
xiaoming.dabaojian()

laoli = Foo('老李', 90, '男')
laoli.kanchai()
laoli.qudongbei()
laoli.dabaojian()

上述對比能夠看出，若是使用函數式編程，須要在每次執行函數時傳入相同的參數，若是參數多的話，又須要粘貼複製了...而對於面向對象只須要在建立對象時，將全部須要的參數封裝到當前對象中，以後再次使用時，經過slef間接去當前對象中取值便可。

 

練習題二：遊戲人生程序

一、建立三個遊戲人物，分別是：

  • 蒼井井，女，18，初始戰鬥力1000
  • 東尼木木，男，20，初始戰鬥力1800
  • 波多多，女，19，初始戰鬥力2500

二、遊戲場景，分別：

  • 草叢戰鬥，消耗200戰鬥力
  • 自我修煉，增加100戰鬥力
  • 多人遊戲，消耗500戰鬥力
class Person:
    def __init__(self, name, gen, age, fig):
        self.name = name
        self.gender = gen
        self.age = age
        self.fight = fig

    def grassland(self):
        """註釋：草叢戰鬥，消耗200戰鬥力"""

        self.fight = self.fight - 200

    def practice(self):
        """註釋：自我修煉，增加100戰鬥力"""

        self.fight = self.fight + 200

    def incest(self):
        """註釋：多人遊戲，消耗500戰鬥力"""

        self.fight = self.fight - 500

    def detail(self):
        """註釋：當前對象的詳細狀況"""

        temp = "姓名：%s；性別：%s；年齡：%s；戰鬥力：%s" %(self.name, self.gender, self.age, self.fight)
        print(temp)


# --------------開始遊戲-----------------------

cang = Person('蒼進空', '女', 18, 1000) #建立蒼進空角色
dong = Person('東尼木木', '男', 20, 1800)    #建立東尼木木角色
bo = Person('波多多', '女', 19, 2500)   #建立波多多角色

cang.incest()   #蒼進空參加一次多人遊戲
dong.practice() #東尼木木自我修煉了一次
bo.grassland()  #波多多參加一次草叢戰鬥


#輸出當前全部人的詳細狀況
cang.detail()
dong.detail()
bo.detail()


cang.incest()   #蒼進空又參加一次多人遊戲
dong.incest()   #東尼木木也參加了一個多人遊戲
bo.practice()   #波多多自我修煉了一次


#輸出當前全部人的詳細狀況
cang.detail()
dong.detail()
bo.detail()


'''
姓名：蒼進空；性別：女；年齡：18；戰鬥力：500
姓名：東尼木木；性別：男；年齡：20；戰鬥力：2000
姓名：波多多；性別：女；年齡：19；戰鬥力：2300
姓名：蒼進空；性別：女；年齡：18；戰鬥力：0
姓名：東尼木木；性別：男；年齡：20；戰鬥力：1500
姓名：波多多；性別：女；年齡：19；戰鬥力：2500
'''

 

2）繼承

繼承，面向對象中的繼承和現實生活中的繼承相同，即：子能夠繼承父的內容

例如：

貓能夠：喵喵叫、吃、喝、拉、撒

狗能夠：汪汪叫、吃、喝、拉、撒

若是咱們要分別爲貓和狗建立一個雷，那麼久須要爲貓和狗實現它們全部的功能，以下所示：

#僞代碼
class 貓：

    def 喵喵叫(self):
        print '喵喵叫'

    def 吃(self):
        # do something

    def 喝(self):
        # do something

    def 拉(self):
        # do something

    def 撒(self):
        # do something

class 狗：

    def 汪汪叫(self):
        print '喵喵叫'

    def 吃(self):
        # do something

    def 喝(self):
        # do something

    def 拉(self):
        # do something

    def 撒(self):
        # do something

上述代碼不難看出，吃、喝、拉、撒是貓和狗都具備的功能，而咱們卻分別的貓和狗的類中編寫了兩次，若是使用繼承的思想，以下實現：

動物：吃、喝、拉、撒

　　貓：喵喵叫（貓繼承動物的功能）

　　狗：汪汪叫（狗繼承動物的功能）

#僞代碼
class 貓：

    def 喵喵叫(self):
        print ('喵喵叫')

    def 吃(self):
        # do something

    def 喝(self):
        # do something

    def 拉(self):
        # do something

    def 撒(self):
        # do something

class 狗：

    def 汪汪叫(self):
        print('喵喵叫')

    def 吃(self):
        # do something

    def 喝(self):
        # do something

    def 拉(self):
        # do something

    def 撒(self):
        # do something
#代碼實例


class Animal:
    def eat(self):
        print("%s 吃" %self.name)

    def drink(self):
        print("%s 喝" %self.name)

    def shit(self):
        print("%s 拉" %self.name)

    def pee(self):
        print("%s 撒" %self.name)


class Cat(Animal):

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.breed = '貓'

    def cry(self):
        print('喵喵叫')


class Dog(Animal):

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.breed = '狗'

    def cry(self):
        print('汪汪叫')


# -------執行--------

c1 = Cat('小白家的小黑貓')
c1.eat()


c2 = Cat('小黑家的小白貓')
c2.drink()

d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')
d1.eat()

'''
小白家的小黑貓 吃
小黑家的小白貓 喝
胖子家的小瘦狗 吃
'''

因此，對於面向對象的繼承來講，其實就是將多個類共有的方法提取到父類中，子類僅需繼承父類而沒必要一一實現每一個方法。

注：除了子類和父類的稱謂，還有派生類和基類，他們與子類和父類只是叫法不一樣而已

 

 

多繼承

  • 是否能夠繼承多個類
  • 若是繼承的多個類每一個類中都定了相同的函數，那麼那一個會被使用呢？

一、python的類能夠繼承多個類，java和C#中則只能繼承一個類

二、python的類若是繼承了多個類，name其尋找方法的方式有兩種，分別是：深度優先和廣度優先

  • 當類是經典類時，多繼承狀況下，會按照深度優先方式查找
  • 當類是新式類時，多繼承狀況下，會按照廣度優先方式查找

經典類和新式類，從字面上能夠看出一個老一個新，新的必然包含了更多的功能，也是以後推薦的寫法，從寫法上區分的話，若是當前類或者父類繼承了object類，name該類即是新式類，不然即是經典類

 

#經典類多繼承


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()
#執行bar方法時
#首先去A類中查找，若是A類中沒有，則繼續去B類中找，若是B類中沒有，則繼續去D類中找，若是D類中沒有，則繼續去C類中找，若是仍是未找到，則報錯
#因此，查找順序：A --> B --> D --> C
#在上述查找bar方法的過程當中，一旦找到，則尋找過程當即中斷，便不會再繼續找了
a.bar()
#新式類多繼承
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()
#執行bar方法時
#首先去A類中查找，若是A類中沒有，則繼續去B類中找，若是B類中沒有，則繼續去C類中找，若是C類中沒有，則繼續去D類中找，若是仍是未找到，則報錯
#因此，查找順序：A --> B --> C --> D
#在上述朝趙bar方法的過程當中，一旦找到，則尋找 過程當即終端，便不會再繼續找了
a.bar()

經典類：首先去A類中查找，若是A類中沒有，則繼續去B類中找，若是B類中麼有，則繼續去D類中找，若是D類中麼有，則繼續去C類中找，若是仍是未找到，則報錯

新式類：首先去A類中查找，若是A類中沒有，則繼續去B類中找，若是B類中麼有，則繼續去C類中找，若是C類中麼有，則繼續去D類中找，若是仍是未找到，則報錯

注意：在上述查找過程當中，一旦找到，則尋找過程當即中斷，便不會再繼續找了

 

 

3）多態

python不支持java和C#這一類強類型語言中多態的寫法，可是原生多態，其python崇尚「鴨子類型」

class F1:
    pass


class S1(F1):

    def show(self):
        print 'S1.show'


class S2(F1):

    def show(self):
        print 'S2.show'


# 因爲在Java或C#中定義函數參數時，必須指定參數的類型
# 爲了讓Func函數既能夠執行S1對象的show方法，又能夠執行S2對象的show方法，因此，定義了一個S1和S2類的父類
# 而實際傳入的參數是：S1對象和S2對象

def Func(F1 obj):
    """Func函數須要接收一個F1類型或者F1子類的類型"""
    
    print obj.show()
    
s1_obj = S1()
Func(s1_obj) # 在Func函數中傳入S1類的對象 s1_obj，執行 S1 的show方法，結果：S1.show

s2_obj = S2()
Func(s2_obj) # 在Func函數中傳入Ss類的對象 ss_obj，執行 Ss 的show方法，結果：S2.show

Python僞代碼實現Java或C#的多態
#python鴨子類型
class F1:
    pass

class S1(F1):

    def show(self):
        print('S1.show')

class S2(F1):

    def show(self):
        print('S2.show')

def Func(obj):
    print(obj.show())


s1_obj = S1()
Func(s1_obj)

s2_obj = S2()
Func(s2_obj)

 

 

總結

以上就是對於面向對象初級只是介紹，總結以下

  • 面向對象是一種編程方式，此編程方式的實現是基於對 類 和 對象 的使用
  • 類是一個模板，模板中包裝了多個「函數」供使用
  • 對象，根據模板建立的實例（即：對象），實例用於調用被包裝在類中的函數
  • 面向對象的三大特性：封裝、繼承和多態

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:

  1. 多函數需使用共同的值，如：數據庫的增、刪、改、查操做都須要鏈接數據庫字符串、主機名、用戶名和密碼
  2. class SqlHelper:

    def __init__(self, host, user, pwd):

        self.host = host
        self.user = user
        self.pwd = pwd

    def 增(self):
        # 使用主機名、用戶名、密碼（self.host 、self.user 、self.pwd）打開數據庫鏈接
        # do something
        # 關閉數據庫鏈接

    def 刪(self):
        # 使用主機名、用戶名、密碼（self.host 、self.user 、self.pwd）打開數據庫鏈接
        # do something
        # 關閉數據庫鏈接

    def 改(self):
        # 使用主機名、用戶名、密碼（self.host 、self.user 、self.pwd）打開數據庫鏈接
        # do something
        # 關閉數據庫鏈接

    def 查(self):
    # 使用主機名、用戶名、密碼（self.host 、self.user 、self.pwd）打開數據庫鏈接
        # do something
        # 關閉數據庫鏈接# do something

Demo

    須要建立多個事物，每一個事物屬性個數相同，可是值的需求
    如：張3、李4、楊五，他們都有姓名、年齡、血型，但其都是不相同。即：屬性個數相同，但值不相同

    class Person:

    def __init__(self, name ,age ,blood_type):

        self.name = name
        self.age = age
        self.blood_type = blood_type


    def detail(self):
        temp = "i am %s, age %s , blood type %s " % (self.name, self.age, self.blood_type)
        print temp

zhangsan = Person('張三', 18, 'A')
lisi = Person('李四', 73, 'AB')
yangwu = Person('楊五', 84, 'A')

Demo

    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：

    如上圖所示，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。

    當經過 obj1 執行 【方法一】 時，過程以下：

    1. 根據當前對象中的 類對象指針 找到類中的方法
    2. 將對象 obj1 看成參數傳給 方法的第一個參數 self 

 

本篇內容轉載至武沛齊博客，只爲學習使用

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