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python 面向对象编程

时间:2018-04-17 11:32:18      阅读:226      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:width   msu   src   中断   stripe   regular   xiaomi   tar   obj   

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…”

面向过程编程最易被初学者接受,其往往用一长段代码来实现指定功能,开发过程中最常见的操作就是粘贴复制,即:将之前实现的代码块复制到现需功能处。

 1 while True:
 2     if cpu利用率 > 90%:
 3         #发送邮件提醒
 4         连接邮箱服务器
 5         发送邮件
 6         关闭连接
 7  
 8     if 硬盘使用空间 > 90%:
 9         #发送邮件提醒
10         连接邮箱服务器
11         发送邮件
12         关闭连接
13  
14     if 内存占用 > 80%:
15         #发送邮件提醒
16         连接邮箱服务器
17         发送邮件
18         关闭连接

随着时间的推移,开始使用了函数式编程,增强代码的重用性和可读性,就变成了这样

 1 def 发送邮件(内容)
 2     #发送邮件提醒
 3     连接邮箱服务器
 4     发送邮件
 5     关闭连接
 6  
 7 while True:
 8  
 9     if cpu利用率 > 90%:
10         发送邮件(CPU报警)
11  
12     if 硬盘使用空间 > 90%:
13         发送邮件(硬盘报警)
14  
15     if 内存占用 > 80%:
16         发送邮件(内存报警)

今天我们来学习一种新的编程方式:面向对象编程(Object Oriented Programming,OOP,面向对象程序设计)

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

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  • class是关键字,表示类
  • 创建对象,类名称后加括号即可

ps:类中的函数第一个参数必须是self(详细见:类的三大特性之封装)
   类中定义的函数叫做 “方法”

# 创建类
class Foo:
 
    def Bar(self):
        print(Bar‘)
 
    def Hello(self, name):
        print(i am %s %name)
 
# 根据类Foo创建对象obj
obj = Foo()
obj.Bar()            #执行Bar方法
obj.Hello(wupeiqi) #执行Hello方法

诶,你在这里是不是有疑问了?使用函数式编程和面向对象编程方式来执行一个“方法”时函数要比面向对象简便

  • 面向对象:【创建对象】【通过对象执行方法】
  • 函数编程:【执行函数】

观察上述对比答案则是肯定的,然后并非绝对,场景的不同适合其的编程方式也不同。

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

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self 是一个形式参数

当执行 obj1 = Foo(‘wupeiqi’, 18 ) 时,self 等于 obj1

当执行 obj2 = Foo(‘alex’, 78 ) 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。

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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

 1 class Foo:
 2  
 3     def __init__(self, name, age):
 4         self.name = name
 5         self.age = age
 6  
 7 obj1 = Foo(wupeiqi, 18)
 8 print(obj1.name)    # 直接调用obj1对象的name属性
 9 print(obj1.age)     # 直接调用obj1对象的age属性
10  
11 obj2 = Foo(alex, 73)
12 print(obj2.name)    # 直接调用obj2对象的name属性
13 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

综上所述,对于面向对象的封装来说,其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中,然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。

练习一:在终端输出如下信息

 
小明,10岁,男,上山去砍柴
小明,10岁,男,开车去东北
小明,10岁,男,最爱大红袍
老李,90岁,男,上山去砍柴
老李,90岁,男,开车去东北
老李,90岁,男,最爱大红袍
老张...
 1 def kanchai(name, age, gender):
 2     print("%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(name, age, gender))
 3  
 4 def qudongbei(name, age, gender):
 5     print("%s,%s岁,%s,开车去东北" %(name, age, gender))
 6  
 7 def dabaojian(name, age, gender):
 8     print("%s,%s岁,%s,最爱大红袍" %(name, age, gender))
 9  
10 kanchai(小明, 10, )
11 qudongbei(小明, 10, )
12 dabaojian(小明, 10, )
13  
14 kanchai(老李, 90, )
15 qudongbei(老李, 90, )
16 dabaojian(老李, 90, )
 1 class Foo:
 2  
 3     def __init__(self, name, age ,gender):
 4         self.name = name
 5         self.age = age
 6         self.gender = gender
 7  
 8     def kanchai(self):
 9         print("%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(self.name, self.age, self.gender))
10  
11     def qudongbei(self):
12         print("%s,%s岁,%s,开车去东北" %(self.name, self.age, self.gender))
13  
14     def dabaojian(self):
15         print("%s,%s岁,%s,最爱大红袍" %(self.name, self.age, self.gender))
16  
17 xiaoming = Foo(小明, 10, )
18 xiaoming.kanchai()
19 xiaoming.qudongbei()
20 xiaoming.dabaojian()
21  
22 laoli = Foo(老李, 90, )
23 laoli.kanchai()
24 laoli.qudongbei()
25 laoli.dabaojian()
练习二:游戏人生程序
 
1、创建三个游戏人物,分别是:
 
小龙女,女,18,初始战斗力1000
郭靖,男,20,初始战斗力1800
杨过,男,19,初始战斗力2500
2、游戏场景,分别:
 
草丛战斗,消耗200战斗力
自我修炼,增长100战斗力
多人游戏,消耗500战斗力
 1 # -*- coding:utf-8 -*-
 2  
 3 # #####################  定义实现功能的类  #####################
 4  
 5 class Person:
 6  
 7     def __init__(self, na, gen, age, fig):
 8         self.name = na
 9         self.gender = gen
10         self.age = age
11         self.fight =fig
12  
13     def grassland(self):
14         """注释:草丛战斗,消耗200战斗力"""
15  
16         self.fight = self.fight - 200
17  
18     def practice(self):
19         """注释:自我修炼,增长100战斗力"""
20  
21         self.fight = self.fight + 200
22  
23     def incest(self):
24         """注释:多人游戏,消耗500战斗力"""
25  
26         self.fight = self.fight - 500
27  
28     def detail(self):
29         """注释:当前对象的详细情况"""
30  
31         temp = "姓名:%s ; 性别:%s ; 年龄:%s ; 战斗力:%s"  % (self.name, self.gender, self.age, self.fight)
32         print temp
33  
34 # #####################  开始游戏  #####################
35  
36 long = Person(‘小龙女, , 18, 1000)    # 创建小龙女角色
37 jing = Person(‘郭靖, , 20, 1800)  # 创建郭靖角色
38 guo = Person(‘杨过, ‘男, 19, 2500)      # 创建杨过角色
39  
40 long.incest() #小龙女参加一次多人游戏
41 jing.practice()#郭靖自我修炼了一次
42 guo.grassland() #杨过参加一次草丛战斗
43  
44 #输出当前所有人的详细情况
45 long.detail()
46 jing.detail()
47 guo.detail()
48  
49 long.incest() #小龙女又参加一次多人游戏
50 jing.incest() #郭靖也参加了一个多人游戏
51 guo.practice() #杨过自我修炼了一次
52  
53 #输出当前所有人的详细情况
54 long.detail()
55 jing.detail()
56 guo.detail()

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 喵喵叫
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 class Cat(Animal):
16  
17     def __init__(self, name):
18         self.name = name
19         self.breed = 
20  
21     def cry(self):
22         print 喵喵叫
23  
24 class Dog(Animal):
25  
26     def __init__(self, name):
27         self.name = name
28         self.breed = 
29  
30     def cry(self):
31         print 汪汪叫
32  
33 # ######### 执行 #########
34  
35 c1 = Cat(小白家的小黑猫)
36 c1.eat()
37  
38 c2 = Cat(小黑的小白猫)
39 c2.drink()
40  
41 d1 = Dog(胖子家的小瘦狗)
42 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。

注:除了子类和父类的称谓,你可能看到过 派生类 和 基类 ,他们与子类和父类只是叫法不同而已。

技术分享图片

学习了继承的写法之后,我们用代码来是上述阿猫阿狗的功能:

 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 class Cat(Animal):
16  
17     def __init__(self, name):
18         self.name = name
19         self.breed = 
20  
21     def cry(self):
22         print(喵喵叫‘)
23  
24 class Dog(Animal):
25  
26     def __init__(self, name):
27         self.name = name
28         self.breed = 
29  
30     def cry(self):
31         print(汪汪叫‘)
32  
33 # ######### 执行 #########
34  
35 c1 = Cat(小白家的小黑猫)
36 c1.eat()
37  
38 c2 = Cat(小黑的小白猫)
39 c2.drink()
40  
41 d1 = Dog(胖子家的小瘦狗)
42 d1.eat()

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:深度优先广度优先

  python2.x下

 

  • 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

Python3.x经典类和新式类都是统一按广度优先来继承的

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。

下面的两个例子是在python2.x下

 1 class D:
 2  
 3     def bar(self):
 4         print D.bar
 5  
 6 class C(D):
 7  
 8     def bar(self):
 9         print C.bar
10  
11 class B(D):
12  
13     def bar(self):
14         print B.bar
15  
16 class A(B, C):
17  
18     def bar(self):
19         print A.bar
20  
21 a = A()
22 # 执行bar方法时
23 # 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
24 # 所以,查找顺序:A --> B --> D --> C
25 # 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
26 a.bar()
 1 class D(object):
 2  
 3     def bar(self):
 4         print D.bar
 5  
 6 class C(D):
 7  
 8     def bar(self):
 9         print C.bar
10  
11 class B(D):
12  
13     def bar(self):
14         print B.bar
15  
16 class A(B, C):
17  
18     def bar(self):
19         print A.bar
20  
21 a = A()
22 # 执行bar方法时
23 # 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
24 # 所以,查找顺序:A --> B --> C --> D
25 # 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
26 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 

Pyhon不支持多态并且也用不到多态,多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中,而Python崇尚“鸭子类型”。

classF1:
    pass
 
classS1(F1):
 
    defshow(self):
        print‘S1.show‘
 
classS2(F1):
 
    defshow(self):
        print‘S2.show‘
 
# 由于在Java或C#中定义函数参数时,必须指定参数的类型
# 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法,又可以执行S2对象的show方法,所以,定义了一个S1和S2类的父类
# 而实际传入的参数是:S1对象和S2对象
 
defFunc(F1 obj):
    """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""
 
    printobj.show()
 
s1_obj=S1()
Func(s1_obj)# 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj,执行 S1 的show方法,结果:S1.show
 
s2_obj=S2()
Func(s2_obj)# 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj,执行 Ss 的show方法,结果:S2.show
 

总结

以上就是本节对于面向对象初级知识的介绍,总结如下:

  • 面向对象是一种编程方式,此编程方式的实现是基于对  和 对象 的使用
  • 类 是一个模板,模板中包装了多个“函数”供使用
  • 对象,根据模板创建的实例(即:对象),实例用于调用被包装在类中的函数
  • 面向对象三大特性:封装、继承和多态

问答专区

问题一:什么样的代码才是面向对象?

答:从简单来说,如果程序中的所有功能都是用 类 和 对象 来实现,那么就是面向对象编程了。

问题二:函数式编程 和 面向对象 如何选择?分别在什么情况下使用?

答:须知:对于 C# 和 Java 程序员来说不存在这个问题,因为该两门语言只支持面向对象编程(不支持函数式编程)。而对于 Python 和 PHP 等语言却同时支持两种编程方式,且函数式编程能完成的操作,面向对象都可以实现;而面向对象的能完成的操作,函数式编程不行(函数式编程无法实现面向对象的封装功能)。

所以,一般在Python开发中,全部使用面向对象 或 面向对象和函数式混合使用

面向对象的应用场景:

  1. 多函数需使用共同的值,如:数据库的增、删、改、查操作都需要连接数据库字符串、主机名、用户名和密码

 1 class SqlHelper:
 2  
 3     def __init__(self, host, user, pwd):
 4  
 5         self.host = host
 6         self.user = user
 7         self.pwd = pwd
 8  
 9     def 增(self):
10         # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接
11         # do something
12         # 关闭数据库连接
13  
14     def 删(self):
15         # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接
16         # do something
17         # 关闭数据库连接
18  
19     def 改(self):
20         # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接
21         # do something
22         # 关闭数据库连接
23  
24     def 查(self):
25     # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接
26         # do something
27         # 关闭数据库连接# do something

2. 需要创建多个事物,每个事物属性个数相同,但是值的需求
如:张三、李四、杨五,他们都有姓名、年龄、血型,但其都是不相同。即:属性个数相同,但值不相同 

 1 class Person:
 2  
 3     def __init__(self, name ,age ,blood_type):
 4  
 5         self.name = name
 6         self.age = age
 7         self.blood_type = blood_type
 8  
 9     def detail(self):
10         temp = "i am %s, age %s , blood type %s " % (self.name, self.age, self.blood_type)
11         print(temp)
12  
13 zhangsan = Person(张三, 18, A)
14 lisi = Person(李四, 73, AB)
15 yangwu = Person(杨五, 84, A)

问题三:类和对象在内存中是如何保存?

答:类以及类中的方法在内存中只有一份,而根据类创建的每一个对象都在内存中需要存一份,大致如下图:

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如上图所示,根据类创建对象时,对象中除了封装 name 和 age 的值之外,还会保存一个类对象指针,该值指向当前对象的类。

当通过 obj1 执行 【方法一】 时,过程如下:

  1. 根据当前对象中的 类对象指针 找到类中的方法
  2. 将对象 obj1 当作参数传给 方法的第一个参数 self 

原文: http://python.jobbole.com/82023/

classFoo:
 
    def__init__(self,name,age,gender):
        self.name=name
        self.age=age
        self.gender=gender
 
    defkanchai(self):
        print"%s,%s岁,%s,上山去砍柴"%(self.name,self.age,self.gender)
 
    defqudongbei(self):
        print"%s,%s岁,%s,开车去东北"%(self.name,self.age,self.gender)
 
    defdabaojian(self):
        print"%s,%s岁,%s,最爱大保健"%(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()

python 面向对象编程

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原文地址:https://www.cnblogs.com/guolei2570/p/8861861.html

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