类和对象

一、复习

1. 什么是类,什么是对象

类就是拥有相同功能相同属性的对象的集合(抽象)
对象是类的实例

2. 类的声明

class 类名:
类的说明文档
类的属性(字段,对象属性)
类中的方法(对象方法、类方法、静态方法)

3. 创建对象

类()

4. 对象方法

  • a. 怎么声明: 直接声明在类中的函数
  • b. 特点: 自带的参数self,通过对象调用的时候这个参数不用传参,系统会自动将当前对象传给self
  • c. 怎么调用: 通过对象来调用

5. init方法和构造方法

6. 属性

  • 1)字段:
    a.怎么定义:直接声明在类中的变量
    b.怎么使用:通过类去使用(类.字段)
    c.什么时候用:如果属性值不会因为对象不同而不一样

  • 2)对象属性:
    a.怎么定义:声明在init方法中, 以'self.属性 = 值'
    b.怎么使用:通过对象去使用
    c.什么时候用:如果属性值会因为对象不同而不一样

3)对象属性的增删改查
4)内置类属性

class Person:
    # 注意:如果设置字段__slots__的值,那么当前类的对象就不能再使用__dict__属性
    # __slots__ = ('name', 'age')

    def __init__(self, name):
        print('init方法', name)
        self.name = name

    # 定制,单独打印对象的时候的样式。返回值是什么就打印什么(要求返回值的类型必须是字符串)
    # def __str__(self):
    #     # 打印的谁self就是谁
    #     return '<'+str(self.__dict__)[1:-1]+'>'

    # 定制,打印对象的时候的样式。返回值是什么就打印什么(要求返回值的类型必须是字符串)
    def __repr__(self):
        return '<' + str(self.__dict__)[1:-1] + '>'


"""
def Person(*args, **kwargs):
    对象 = 创建对象
    对象.__init__(*args, **kwargs)
    return 对象
"""

p1 = Person(name='xiaoming')
p2 = Person(name='小花')

persons = [p1, p2]

print(p1, p2)
print(persons)

二、作业

  1. 声明个电脑类: 属性:品牌、颜、内存小 方法:打游戏、写代码、看视频
    a.创建电脑类的对象,然后通过对象点的方式获取、修改、添加和删除它的属性
    b.通过attr相关方法去获取、修改、添加和删除它的属性
import math
from random import randint


class Computer:
    def __init__(self, brand, color, ram):
        self.brand = brand
        self.color = color
        self.ram = ram

    def play_game(self):
        print('打游戏')

    def coding(self):
        print('写代码')


com1 = Computer('联想', '黑色', 8)
# 增
# com1.size = 15
setattr(com1, 'size', 15)

# 删
# del com1.color
delattr(com1, 'color')

# 改
# com1.brand = '戴尔'
setattr(com1, 'brand', '戴尔')

# 查
print(com1.brand)
print(getattr(com1, 'brand1', '苹果'))

2.声明个人的类和狗的类:
狗的属性:名字、颜色、年龄
狗的方法:叫唤
人的属性:名字、年龄、狗
人的方法:遛狗
a.创建人的对象小明,让他拥有一条狗大黄,然后让小明去遛大黄

class Dog:
    def __init__(self, name, age, color='黄色'):
        self.name = name
        self.color = color
        self.age = age

    def shout(self):
        print('%s:汪汪汪!' % self.name)


class Person:
    def __init__(self, name: str, age=0):
        self.name = name
        self.age = age
        self.dog = None

    def walk_the_dog(self):
        if self.dog:
            print('%s牵着%s在散步' % (self.name, self.dog.name))
        else:
            print('没有狗!遛自己!')


p1 = Person('小明', 18)
p1.dog = Dog('大黄', 3)
p1.walk_the_dog()

3.声明一个圆类,自己确定有哪些属性和方法

class Circle:
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    def get_perimeter(self):
        return 2*math.pi*self.radius

    def get_area(self):
        return math.pi * self.radius**2

4.创建一个学生类:
属性:姓名,年龄,学号
方法:答到,展示学生信息

创建一个班级类:
属性:学生,班级名
方法:添加学生,删除学生,点名, 求班上学生的平均年龄

class Student:
    def __init__(self, name, age=18):
        self.name = name
        self.age = age
        self.stu_id = '001'

    def reply(self):
        print('%s,到!' % self.name)

    def show(self):
        print('姓名:%s,年龄: %d,学号:%s' % (self.name, self.age, self.stu_id))


class Class:
    def __init__(self, name: str):
        self.students = []
        self.name = name
        self.id_creater = ('stu'+str(x).zfill(3) for x in range(1, 101))

    def add_student(self):
        # 输入信息
        name = input('姓名:')
        age = int(input('年龄:'))
        stu_id = next(self.id_creater)

        # 创建学生
        stu = Student(name, age)
        stu.stu_id = stu_id

        self.students.append(stu)

    def del_student(self, name):
        flag = False
        for stu in self.students[:]:
            if stu.name == name:
                flag = True
                stu.show()
                value = input('是否删除(Y/N):')
                if value == 'Y':
                    self.students.remove(stu)

        if not flag:
            print('没有找到该学生!')

    def call_the_roll(self):
        for stu in self.students:
            print(stu.name)
            if randint(0, 1) == 1:
                # 答到
                stu.reply()


c1 = Class('py1902')

print('===========添加学生============')
for _ in range(5):
    c1.add_student()


print('===========删除学生============')
c1.del_student('小明')

print('===========点名===============')
c1.call_the_roll()

三、属性

本质上,python中所有的属性和方法都是公开,在类的外部可以使用也可以被继承。

1. 私有化 - 让属性和方法只能在类的内部使用,不能在类的外部使用

1)语法:
声明属性或者方法的时候,在属性名或者方法名前加'__'

2)python私有化的原理
python并不能像java一样从访问权限上去限制属性和方法,没有真正的私有属性和方法。
私有化的实质只是在两个下划线开头的名字前加前缀'_类名',导致不能直接通过原名进行访问

class Person:

    __num = 30

    def __init__(self, name, age=10):
        self.name = name
        self.age = age
        self.__gender = '男'

    def eat(self, food='米饭'):
        print(Person.__num)
        print(self.__gender)
        print('%s在吃%s' % (self.name, food))

    def __run(self):
        print('%s在跑步' % self.name)


p1 = Person('小明')

# print(Person.num)
# print(p1.name)
p1.eat()

# print(Person.__num)
# print(p1.__gender)

# p1.__run()

# print(Person.__num)
print(p1.__dict__, p1._Person__gender)

2. 对象属性的保护: 不要直接访问或者修改对象属性的值,而是通过属性访问器(getter)和修改器(setter)去操作对象属性

需要添加getter或者setter的对象属性,属性命名的时候需要在最前面加'_'。
(添加'_'的目的是为了告诉使用者,这个属性我给它添加了getter或者setter)

  • 1)getter - 获取属性的值(间接)

    • a.语法:
      @property
      def 函数名(self):
      其他语句
      return 属性值

    • b.说明:
      函数名 - 对应的属性名去掉下划线
      属性值 - 和对应的有下划线的属性值有关联

    • c.什么时候用
      如果希望在获取某个属性的值之前干点别的事情,就给这个属性添加getter

  • 2)setter - 给属性赋值(间接)
    想要添加setter必须先添加getter

    • a.语法:
      @getter名.setter
      def 函数名(self, 参数):
      其他语句
      self.属性 = 值

    • b.什么时候用
      如果在给属性赋值之前干点儿别的事情,就给这个属性添加setter

class Student:
    def __init__(self, name1):
        self._name = name1
        self._week = 1
        self._age = 0
        self.is_adult = False

    @property
    def name(self):
        return self._name

    @property
    def week(self):
        if self._week == 1:
            return '星期一'
        elif self._week == 2:
            return '星期二'
        elif self._week == 3:
            return '星期三'
        elif self._week == 4:
            return '星期四'
        elif self._week == 5:
            return '星期五'
        elif self._week == 6:
            return '星期六'
        elif self._week == 7:
            return '星期天'

    @property
    def age(self):
        return self._age

    @age.setter
    def age(self, value):
        if value >= 18:
            self.is_adult = True
        else:
            self.is_adult = False
        self._age = value
        # if isinstance(value, int):
        #     if value < 0 or value > 200:
        #         print('年龄范围只能在0~200')
        #         self._age = 0
        #     else:
        #         self._age = value
        #
        # else:
        #     print('年龄只能是整数!')
        #     self._age = 0


stu = Student('xiaoming')

# print(stu._name)
print(stu.name)     # 通过不带下划线去获取属性的值的时候,本质是在调用属性对应的getter方法,结果是getter的返回值
print(stu.week)

stu.age = 1099323
# stu.age = 'abc'

print('===================')


class Circle:
    def __init__(self, r):
        self.r = r
        self._area = None

    @property
    def area(self):
        return self.r**2*3.1415926


c1 = Circle(2)
print(c1.area)

c1.r = 10
print(c1.area)


# 练习: 声明矩形类,有属性: 长、宽、周长、面积。要求修改长和宽的值的时候,周长和面积自动变化。
# 并且不能修改周长和面积的值(如果主动给周长和面积赋值,程序直接报错)
print('=================练习===================')


class WriteError(Exception):
    def __str__(self):
        return '尝试修改一个只读的属性!'


class Rect:
    def __init__(self, length, width):
        self._length = length
        self._width = width
        self._perimeter = (length + width) * 2
        self._area = length * width

    # 1.length
    @property
    def length(self):
        return self._length

    @length.setter
    def length(self, value):
        self._length = value
        self._perimeter = (self._length + self._width)*2
        self._area = self._length * self._width

    # 2.width
    @property
    def width(self):
        return self._width

    @width.setter
    def width(self, value):
        self._width = value
        self._perimeter = (self._length + self._width) * 2
        self._area = self._length * self._width

    # 3.perimeter
    @property
    def perimeter(self):
        return self._perimeter

    @perimeter.setter
    def perimeter(self, value):
        print('周长不能直接改修!')
        raise WriteError

    # 4.area
    @property
    def area(self):
        return self._area

    @area.setter
    def area(self, value):
        print('面积不能直接改修!')
        raise WriteError


r1 = Rect(4, 5)
print(r1.perimeter, r1.area)

r1.width = 10
print(r1.perimeter, r1.area)

r1.length = 10
print(r1.perimeter, r1.area)

# r1.perimeter = 300
# print(r1.width, r1.length)
# r1.perimeter = 200
# r1.area = 300
print(r1.perimeter)

r1.perimeter = 10

四、类的方法

1. 类中的方法: 对象方法、类方法、静态方法

  • 1)对象方法
    a.怎么声明: 直接声明在类中
    b.特点: 有默认参数self;调用的时候不用传参,指向当前对象
    c.怎么调用: 通过对象来调用(对象.对象方法())
    d.什么时候使用: 如果实现函数的功能,需要使用对象属性,就用对象方法

  • 2)类方法
    a.怎么声明: 声明函数前添加@classmethod装饰器
    b.特点: 有默认参数cls; 调用的时候不用传参, 系统将调用这个方法的类传给它,指向当前类
    c.怎么调用: 通过类来调用
    d.什么时候使用: 在不需要对象属性的前提下,需要类的字段,就使用类方法

3)静态方法
a.怎么声明:声明前添加@staticmethod装饰器
b.特点: 没有默认参数
c.怎么调用: 通过类来调用
d.什么时候使用: 既不需要对象属性也不需要类的字段,就使用静态方法

class Person:
    num = 61

    def __init__(self, name='张三', age=0):
        self.name = name
        self.age = age

    # 对象方法
    def eat(self, food):
        print('%s在吃%s' % (self.name, food))

    # 类方法
    @classmethod
    def show_count(cls):
        print('类方法', cls)

        # cls:当前类,当前类能做的事情,cls都能做
        print(cls.num)    # 使用类的字段

        p = cls()     # 创建对象
        print(p)

    # 静态方法
    @staticmethod
    def static():
        print('静态方法', Person.num)

五、继承

1. 继承

继承者 - 子类
被继承者 - 父类
继承 - 让子类直接拥有父类的属性和方法

  • 1)语法:
    class 类名(父类):
    类的内容

2. 在子类中添加内容

  • 1)在子类中添加字段和方法
    直接在子类中声明新的字段和方法
  • 2)添加对象属性
    在子类中实现__init__方法,并且添加新属性。同时需要通过super().__init__()去调用父类的init方法

补充: 类中的函数的调用过程
先看当前类中是否有这个方法,如果有直接调用自己的方法;没有就去看父类有没有这个方法,如果有就调用父类的方法;如果父类也没有就找父类的父类,以此类推, 如果直到找到object都没有找到这个方法,才报错!

python中所有的类默认都是继承object, object是python中所有类的基类

3. 重写

在子类中重新实现父类的函数; 可以通过super()去调用父类中的方法。
注意: super()不能在静态方法中使用,只能在对象方法和类方法中用

class Person:
    num = 61

    def __init__(self):
        self.name = '张三'
        self.age = 0
        self.gender = '女'

    def eat(self, food):
        print('%s在吃%s' % (self.name, food))

    @staticmethod
    def run():
        print('人在跑步')

    def func(self):
        print('我是一个对象方法', self.name)


class Student(Person):
    # 1.添加字段和方法
    num = 100
    id_pre = 'stu'

    @staticmethod
    def study():
        print('好好学习,天天向上')

    # 2.添加对象属性
    def __init__(self):
        # 调用当前类的父类的__init__方法
        super().__init__()
        self.stu_id = '001'
        self.score = 0

    # 3.重写方法
    @classmethod
    def run(cls):
        print('==============')
        # super().run()
        # cls.__bases__[0].run()
        print('学生在跑步!')
        print('==============')

    def func(self):
        super().func()
        # self.__class__.__bases__[0]().func()
        print('++++++++++')


stu = Student()
# 继承
# print(Student.num)
# print(stu.name, stu.age, stu.gender)
# stu.eat('面条')

# 添加字段和方法
# print(Student.id_pre)
# Student.study()

# 添加对象属性
print(stu.stu_id, stu.score)
print(stu.name)

Student.run()
Person.run()

stu.func()

print(Student.__bases__, Person.__bases__)

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