Day16学习总结-类和对象2

1.属性和方法的访问权限

私有的：在类的外部不可以使用，也不可以继承
保护的：在类的外部不可以使用，可以继承
公开的：在类的外部可以使用，也可以被继承

2.python的私有化

python中属性和方法的访问权限只有公开，但是提供了另一种私有化的方式

python中在属性或者方法名前加，就可以将属性或者方法变成私有的(注意：只能两开头，不能__结尾)
私有的属性和方法只能在类的内部使用，不能在类的外面使用

3.python私有化的原理

在名字前是_的属性和方法前再加 '类名' 去保存属性和方法

class Person:
    num = 61
    __num2 = 62

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

    def eat(self, food):
        print(self.name, food, self.__sex)
        self.__run()

    def __run(self):
        print('在跑步')

    @classmethod
    def show_num(cls):
        print('人类的数量：%d, %d' % (cls.num, cls.__num2))

    @staticmethod
    def func1():
        print('人类要保护大自然！')


def main():
    p1 = Person()

    print(Person.num)
    # print(Person.__num2)
    print(Person._Person__num2)
    print(p1.name)
    # print(p1.__sex)
    print(p1._Person__sex)


    p1.eat('面条')
    Person.show_num()
    Person.func1()

    print(p1.__dict__)


if __name__ == '__main__':
    main()

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1.应用场景

getter:获取对象属性的值之前想要做点儿别的事情，就给这个属性添加getter
setter:给对象属性赋值之前想要做点儿别的事情，就给这个属性添加setter

2.getter

第一步: 声明属性的时候在属性名前加_
第二步：声明函数(函数没有除了self以外的参数，但是要有返回值，返回值就是获取属性拿到的值)
@property
def 去掉的属性名(self):
做点别的事情
返回属性的值
第三步：在类的外部通过 '对象.去掉的属性' 去获取相关的属性

调用函数不加括号

3.setter - 想要添加setter必须要先有getter

第一步: 声明属性的时候在属性名前加_
第二步：声明函数(函数除了self以外还需要一个参数，没有返回值。这儿的参数代表给属性赋的值)
@属性名去掉.setter
def 去掉的属性名(self, 参数):
做点别的事情
给属性赋值
第三步：在类的外部通过 '对象.去掉_的属性' 去给相关属性赋值

直接使用'对象.去掉_的属性名 = 值'来使用

class Person:
    def __init__(self, name=''):
        self.name = name
        self._age = 0
        self._week = 1    # 属性名前有_，使用属性的时候不要直接用

    # 给age添加getter
    @property
    def age(self):
        return self._age

    # 给age添加setter
    @age.setter
    def age(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError
        if not (0 <= value <= 150):
            raise ValueError
        self._age = value

    # 给week添加getter
    @property
    def week(self):
        if self._week < 7:
            return '星期%d' % self._week
        else:
            return '星期天'


def main():
    p1 = Person()

    # 通过不带_的属性给属性赋值实质是在调用setter对应的函数
    p1.age = 120

    print(p1.age)

    # 这个操作实质是在调用week函数
    # 通过不带_的属性来获取属性的值实质是在调用getter对应的函数
    print(p1.week)


if __name__ == '__main__':
    main()

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1.什么是继承

一个类继承另外一个类，其中会产生继承者和被继承者。这儿的继承者叫子类，被继承者叫父类/超类
继承就是让子类直接拥有父类的方法和属性

2.怎么继承

语法：
class 类名(父类列表):
类的内容

说明：
a.python中所有的类都是直接或者间接继承自基类object
class 类名： ===> class 类名(object):

b.python中的继承支持多继承，父类列表中可以有多个类，多个类之间用逗号隔开

3.能继承哪些东西:所有的属性和方法都能够继承

注意：a. slots的值继承后没有效果
b. 在类中给slots赋值后，当前类的对象不能使用dict，但是这个类的子类对象可以使用dict，
只是dict中没有从父类继承下来的对象属性，只有在子类中添加的对象属性
c. 如果父类没有给slots赋值，直接给子类的slots赋值，无效！

class Person(object):
    num = 61

    __slots__ = ('name', 'age', 'sex', '__face')

    def __init__(self, name='张三', age=0, sex='男'):
        self.name = name
        self.age = age
        self.sex = sex
        self.__face = 60

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

    @classmethod
    def show_num(cls):
        print('人类的数量：%d' % cls.num)


class Student(Person):
    pass


def main():
    Student.num = 20
    print(Student.num)

    stu = Student()
    print(stu.name)

    stu.eat('香蕉')

    Student.show_num()


if __name__ == '__main__':
    main()

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=========================添加方法=========================

1.添加方法

直接在子类中声明新的方法

2.重写方法

在子类中重新实现父类的方法 - 完全重写
保留父类的功能，在子类中添加新的功能 - 部分重写(在子类方法中通过'super().'的方式调用父类方法)

3.类中函数的调用过程：

回到函数声明的位置：先看当前类中是否有方法，如果有就直接调用当前类中的方法，没有就去看父类中有没有这个方法，
如果父类中也没有就看父类的父类中有没有...直到找到object类，如果object中也没有就报错！

=========================添加属性=========================

1.类的字段

直接在子类中声明新的字段

class Person(object):
    num = 61

    __slots__ = ('name', 'age', 'sex', '__face')

    def __init__(self, name='张三', age=0, sex='男'):
        self.name = name
        self.age = age
        self.sex = sex
        self.__face = 60

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

    @classmethod
    def show_num(cls):
        print('人类的数量：%d' % cls.num)


class Student(Person):
    num2 = 100

    # 添加方法
    def study(self):
        print('%s在写代码' % self.name)

    @classmethod
    def func1(cls):
        print('我是学生类的类方法')

    @staticmethod
    def func2():
        print('我是学生类的静态方法')

    @classmethod
    def show_num(cls):
        print('学生数量：%d' % cls.num)

    def eat(self, food):
        super().eat(food)
        print('吃饱了')


def main():
    p1 = Person('张三')
    stu1 = Student('李四')
    stu1.study()

    # 子类可以使用父类的属性和方法，但是父类不能使用子类中添加的属性和方法
    Student.func1()

    Person.show_num()
    Student.show_num()

    stu1.eat('苹果')


if __name__ == '__main__':
    main()

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添加对象属性：
对象属性其实是通过继承init方法继承下来的

class Animal:

    def __init__(self, age):
        self.age = age
        self.color = '灰色'


class Dog(Animal):

    def __init__(self, name, age):
        # 调用父类的init方法来继承父类的对象属性
        super().__init__(age)
        self.name = name

练习：声明人类，有属性：名字、年龄、性别
声明学生类，有属性：名字、年龄、性别、学号、分数
要求：创建人的对象的时候名字必须赋值，性别可以赋值也可以不赋值，年龄不能赋值
创建学生对象的时候名字可以赋值可以不赋值，学号必须赋值，分数和性别、年龄不能赋值

class Person:
    def __init__(self, name, sex='男'):
        self.name = name
        self.sex = sex
        self.age = 18


class Student(Person):
    def __init__(self, id, name='张三'):
        super().__init__(name)
        self.id = id
        self.score = 60


def main():
    dog1 = Dog('默默', 3)
    print(dog1.name, dog1.age, dog1.color)


if __name__ == '__main__':
    main()

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多继承：
class 类名(父类1, 父类2, ...):
类的内容

多继承的时候，多个父类中的所有方法和字段都可以继承，只是对象属性只能继承第一个父类的

class Animal:
    def __init__(self):
        self.name = '小白'
        self.age = 0
        self.color = '黑色'

    def func1(self):
        print('动物中的对象方法')


class Fly:
    def __init__(self):
        self.height = 1000

    def func2(self):
        print('飞行类的对象方法')


class Bird(Animal, Fly):
    pass


def main():
    b1 = Bird()
    b1.func1()


if __name__ == '__main__':
    main()

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1.什么是运算符重载

通过实现类中相应的魔法方法来让当前类的对象支持相应的运算符

注意：python中所有的数据类型都是类，所有的数据都是对象

class Student:
    def __init__(self, name='', age=0, score=0):
        self.name = name
        self.age = age
        self.score = score

    # 实现'+'对应的魔法方法，让两个学生对象能够进行+操作
    # self和other的关系： self+other   ==>   self.__add__(other)
    # 返回值就是运算结果
    def __add__(self, other):
        # a.支持Student + Student
        return self.age + other.age
        # b.支持Student + 数字
        # return self.age + other

    # self * other
    # 将other当成数字
    def __mul__(self, other):
        return self.name * other

    # self和other都是学生对象
    # 注意：大于和小于运算符只需要重载一个就行
    def __gt__(self, other):
        return self.score > other.score

    def __repr__(self):
        return '<' + str(self.__dict__)[1:-1] + '>'


def main():
    stu1 = Student('小花', 18, 90)
    stu2 = Student('夏明', 20, 78)
    stu3 = Student('小红', 17, 99)

    # 所有类的对象都支持'=='和'!='
    print(stu1 == stu2)

    print(stu1 + stu2)

    print(stu1 * 2)

    print(stu1 > stu2)
    print(stu1 < stu2)

    students = [stu1, stu2, stu3]
    print(students)
    students.sort()
    print(students)


if __name__ == '__main__':
    main()

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内存管理

1.数据的存储

内存分为栈区间和堆区间；从底层来看栈区间的内存的开辟和释放是系统自动管理的，堆区间的内存是由程序员通过代码开辟(malloc)和释放的
从python语言角度，栈区间的内存的开辟和释放是系统自动管理的，堆区间的内存管理也已经封装好了
程序员也不需要写代码来开辟空间和释放空间

a. python中变量本身是存在栈区间的，函数调用过程是在栈区间；对象都是存在堆区间(python所有数据都是对象)
b. 变量赋值过程：先在堆区间开辟空间将数据存起来，然后将数据对应的地址存到栈区间的变量中数字和字符串比较特殊，赋值的时候不会直接开辟空间，而是先检测之前有没有存储过这个数据，如果有就用之前的数据的地址

2.内存释放(垃圾回收机制)原理：

python中的每个对象都有一个属性叫'引用计数'，表示当前对象的引用的个数。判断一个对象是否销毁就看对象的引用计数是否为0，为0的就销毁，不为0的就不销毁。

from sys import getrefcount
getrefcount函数：
getrefcount(对象) -> 获取对象的引用计数

使用不同的变量存对象地址会增加引用计数