偷学Python第十六天：面向对象编程（一）
偷学Python第十六天：面向对象编程（一）
古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼
文章目录
- 偷学Python第十六天：面向对象编程（一）
- 面向对象基本概念
- 万物皆对象
- 面向对象编程
- 面向对象的特征
- Python面向对象的术语
- Python类的构建
- 类的基本构建
- 类的构造函数
- 类的属性
- 类的方法
- 今日学习总结
- 明日学习计划
面向对象基本概念
万物皆对象
Python语言的中所有数据类型都是对象、函数是对象、模块是对象
Python所有类都是继承最基础的类object
Python语言中的数据类型的操作功能都是类方法的体现
面向对象编程
面向对象编程又叫OOP（Object-Oriented-Programming）
- OOP：面向对象编程，一种编程思想，重点在于高抽象的复用代码
- OOP把对象当做程序的基本单元，对象包含数据和操作数据的函数
- OOP本质是把问题解决抽象为以对象为中心的计算机程序
- OOP在较大规模或复杂项目中十分有用，OOP可以提高协作产量
- OOP最主要的价值在于代码复用
- OOP仅仅是一个编程方式，并非解决问题的高级方法
面向过程与面向对象的区别
面向过程以解决问题的过程步骤为核心编写程序的方式，面向对象以问题对象构建和应用为核心编写程序的方式，所有能用OOP解决的问题，面向过程都能解决。
面向对象的特征
-
封装（Encapsulation）：属性和方法的抽象，用数据和操作数据的方法来形成对象逻辑
- 方法的抽象：对类的属性（变量）进行定义、隔离和保护
- 对象的抽象：对类的方法（函数）进行定义、隔离和保护
- 目标是形成一个类对外可操作属性和方法的接口
-
继承：代码复用的高级抽象，用对象之间的继承关系来形成代码复用
- 继承是面向对象程序设计的精髓之一
- 实现了以类为单位的高抽象级别的代码复用
- 继承是新定义类能够几乎完全使用原有类属性与方法的过程
-
多态：方法灵活性的抽象，让对象的操作更加灵活、更多复用代码
- 参数类型的多态：一个方法能够处理多个类型的能力
- 参数形式的多态：一个方法能够接受多个参数的能力
- 多态是OOP的一个传统概念，Python天然支持多态，不需要特殊语法
Python面向对象的术语
类（Class）和对象（Object）
-
类：逻辑抽象和产生对象的模板，一组变量和函数的特定编排
-
对象：具体表达数据及操作的实体，相当于程序中的”变量“。包括：类对象、实例对象
类对象（Class Object）：维护每个Python类基本信息的数据结构
-
类定义完成后，默认生成一个类对象
-
每个类唯一对应一个类对象，用于存储这个累的基本信息
-
类对象是type的实例，表达为type类型
实例对象（Instance Object）：Python类实例后产生的对象，简称：对象
类对象全局只有一个，实例对象可以生成多个
-
-
属性：存储数据的“变量”（就是定义在类中的变量），用来描述类的一些特性参数。包括：类属性、实例属性
类属性（Class Attribute）：类对象的属性，由所有实例对象共享；类内定义，在
__init__函数外面。一般是类所共有的属性定义为类属性。实例属性（Instance Attribute）：实例对象的属性，一般在类中的函数中定义，实例属性可能为某个实例独有。
-
方法：操作数据的“方法”（就是定义在类中的变量），用来给出类的操作功能。包括：类方法、实例方法、自由方法、静态方法、保留方法
类方法（Class Method）：类对象的方法，由所有实例对象共享
实例方法（Instance Method）：实例对象的方法，由各实例对象独享，最常用的形式、
自由方法（Namespace Method）：类中的一个普通函数，由类所在命名空间管理，类对象独享
静态方法（Static Method）：类中的一个普通函数，由对象和实例对象共享
保留方法（Reserved Method）：有双下划线喀什和结束的方法，保留使用。
-
实例化：从类到对象的过程，所有“对象”都源于某个”类“
Python类的构建
类的基本构建
在Python中，使用class关键字加上类名来定义类，通过缩进我们可以确定类的代码块，就如同定义函数那样。语法结构
class <类名>:
[类描述“documentation string”]
<语句块>
因为Python是脚本语言，定义类不限制位置，可以包含在分支或其他从属语句块中，执行是存在即可
- 类名：可以是任何有效的标识符，一般首字母大写
- 类描述：在类定义后首行，以独立的字符串形式定义；定义后通过
<类名>.__doc__来访问
示例代码
"""
-*- coding:uft-8 -*-
author: 小甜
time:2020/5/14
"""
class TestClass:
"""这是一个测试的类"""
print("Hello Class Object")
print(TestClass.__doc__)
print(type(TestClass))
'''
----输出结果----
Hello Class Object
这是一个测试的类
'''
类对象直接包含的语句会被执行，所有，定义类尽量不在类中直接包含语句
实例对象：实例对象是Python类最常用的方式
创建实例对象语法结构
<对象名> = <类名>([参数])
实例代码
"""
-*- coding:uft-8 -*-
author: 小甜
time:2020/5/14
"""
class TestClass:
print("哦吼吼，是甜甜呢")
tt = TestClass()
print(type(tt))
'''
----输出结果----
哦吼吼，是甜甜呢
'''
类的构造函数
概念
- 类的构造函数用于从类创建实例对象的过程
- 类的构造函数为实例对象创建提供了参数输入方式
- 类的构造函数为实例属性的定义和赋值提供了支持
Python中使用预定义的__init__()作为构造函数
语法结构
class ClassName:
def __init__(self,[参数1]， [参数2]， ...[参数n]):
<语句块>
...
实例代码
"""
-*- coding:uft-8 -*-
author: 小甜
time:2020/5/14
"""
class TestClass:
def __init__(self, name):
print(name)
text1 = TestClass("田野草莓") # 田野草莓
text2 = TestClass("樫野真") # 樫野真
通过构造函数
__init__可以为Python提供参数
__init__()的使用说明
参数：第一个参数约定是self,表示类实例自身，其他参数是实例参数（
self是内部使用的，默认保留，其他用户输入的参数放到self后面）函数名：Python解释器内部定义，由双下划线(
__)开始和结束返回值：构造函数没有返回值，或返回为None，否则产生TypeError异常
self在类定义内部代表类的实例
slef是Python面向对象中约定的一个类参数self代表类的实例，在类内部，self用于组合访问实例相关的属性和方法- 相比，类名代表类对象本身
类的属性
属性是类内部定义的变量，语法结构↓
class ClassName:
<类属性名> = <类属性初值>
def __init__(self,[参数1]， [参数2]， ...[参数n]):
self.<实例属性名> = <实例属性初值>
...
- 访问类属性：
<类名>.<类属性>或者<对象名>.<类属性> - 访问实例属性：
<对象名>.<实例属性>
实例代码
"""
-*- coding:uft-8 -*-
author: 小甜
time:2020/5/14
"""
class TestClass:
count = 0 # 类属性
def __init__(self, name, age):
self.name = name # 实例属性
self.age = name
TestClass.count += 1 # 实例化一次 count+1
students1 = TestClass("田野草莓", "18")
students2 = TestClass("樫野真", "19")
print("总数：", TestClass.count) # 总数： 2
print(students1.name, students2.name) # 田野草莓 樫野真
类的方法
-
实例方法：实例方法是类内部定义的函数，与实例对象无关，语法结构
class ClassName: def <方法名>(self, <参数列表>): ...实例方法通过
<对象名>.<方法名>(<参数列表>)的方式使用实例方法的定义第一个参数是
self实例代码
""" -*- coding:uft-8 -*- author: 小甜 time:2020/5/14 title：求和 """ class TestClass: def __init__(self, number): self.number = number def sum_number(self): # 实例方法 sum_num = 0 for i in range(self.number + 1): # 因为循环不会到最后一个数字 sum_num += i return sum_num number1 = TestClass(100) number2 = TestClass(10) print(number1.sum_number()) # 5050 print(number2.sum_number()) # 55 -
类方法：类方法是与类对象相关的函数，有所有实例对象共享，语法结构↓
class ClassName: @classmethod def <方法名>(cls, <参数列表>): ...类方法通过
<对象名>.<方法名>(<参数列表>)或者<类名>.<方法名>(<参数列表>)的方式使用类方法至少包含一个参数，表示类对象，建议用
cls@classmethod是装饰器，类方法定义所必须类方法只能操作类属性和其他类方法，不能操作实例属性和实例方法。
实例代码
""" -*- coding:uft-8 -*- author: 小甜 time:2020/5/14 """ class TestClass: sum_num = 0 def __init__(self, number): self.number = number def sum_number(self): for i in range(self.number + 1): # 因为循环不会到最后一个数字 TestClass.sum_num += i return TestClass.sum_num @classmethod def test(cls): # 类方法 test_value = TestClass.sum_num * 2 return test_value value1 = TestClass(100) print(value1.sum_number()) # 5050 print(value1.test()) # 10100 -
自由方法：自由方法是定义在类名空间中的普通函数，语法格式↓
class ClassName: def <方法名>(<参数列表>): ...实例方法通过
<类名>.<方法名>(<参数列表>)的方式使用，<类名>表示命名空间自由方法不需要
self或cls这类参数，可以没有参数自有方法只能操作类属性和类方法，不能操作实例属性和实例方法
自由方法的使用只能使用
<类名>严格的说自由方法不是一个方法，只是一个定义在类中的函数
实例代码
""" -*- coding:uft-8 -*- author: 小甜 time:2020/5/14 """ class TestClass: sum_num = 0 def __init__(self, number): self.number = number def sum_number(self): for i in range(self.number + 1): # 因为循环不会到最后一个数字 TestClass.sum_num += i return TestClass.sum_num def test(): # 自由方法 test_value = TestClass.sum_num * 2 return test_value def test_out(): # 等于上面的那个自由方法 test_out_value = TestClass.sum_num * 2 return test_out_value value = TestClass(100) print(value.sum_number()) # 5050 print(TestClass.test()) # 10100 print(test_out()) # 10100定义来类中的自由方法也可以定义到外面
-
静态方法：定义在类中的普通函数，能够被所有实例对象共享
class ClassName: @staticmethod def <方法名>(<参数列表>): ...静态方法通过
<对象名>.<方法名>(<参数列表>)或者<类名>.<方法名>(<参数列表>)的方式使用静态方法也可以没有参数，可以理解为可以使用对象名调用的自有方法
@staticmethod是装饰器，静态方法定义所必需的静态方法同自由方法一样，只能操作类属性和类方法，不能操作实例属性和实例方法，不同的是可以通过
<类名>或<对象名>示例代码
""" -*- coding:uft-8 -*- author: 小甜 time:2020/5/14 """ class TestClass: sum_num = 0 def __init__(self, number): self.number = number def sum_number(self): for i in range(self.number + 1): # 因为循环不会到最后一个数字 TestClass.sum_num += i return TestClass.sum_num @staticmethod # 静态方法装饰器 def test(): test_value = TestClass.sum_num * 2 return test_value value = TestClass(100) print(value.sum_number()) # 5050 print(TestClass.test()) # 10100 print(value.test()) # 10100 -
保留方法：有双下划线喀什和结束的方法，保留使用。语法结构↓
class ClassName: def <保留方法名>(<参数列表>): ...保留方法一般都对应类的某种操作，在使用操作符的时候调用
是Python解释器中保留的方法
今日学习总结
明日学习计划
面向对象的继承