面向对象是一种抽象化的编程思想,很多编程语言中都有的一种思想。
例如:洗衣服
思考:几种途径可以完成洗衣服?
答: 手洗 和 机洗。
手洗:找盆 - 放水 - 加洗衣粉 - 浸泡 - 搓洗 - 拧干水 - 倒水 - 漂洗N次 - 拧干 - 晾晒。
机洗:打开洗衣机 - 放衣服 - 加洗衣粉 - 按下开始按钮 - 晾晒。
思考:对比两种洗衣服途径,同学们发现了什么?
答:机洗更简单
思考:机洗,只需要找到一台洗衣机,加入简单操作就可以完成洗衣服的工作,而不需要关心洗衣机内部发生了什么事情。
总结:面向对象就是将编程当成是一个事物,对外界来说,事物是直接使用的,不用去管他内部的情况。而编程就是设置事物能够做什么事。
思考:洗衣机洗衣服描述过程中,洗衣机其实就是一个事物,即对象,洗衣机对象哪来的呢?
答:洗衣机是由工厂工人制作出来。
思考:工厂工人怎么制作出的洗衣机?
答:工人根据设计师设计的功能图纸制作洗衣机。
总结:图纸 → 洗衣机 → 洗衣服。
在面向对象编程过程中,有两个重要组成部分:类 和 对象。
类和对象的关系:用类去创建一个对象。
类是对一系列具有相同特征和行为的事物的统称,是一个抽象的概念,不是真实存在的事物。
类比如是制造洗衣机时要用到的图纸,也就是说类是用来创建对象。
对象是类创建出来的真实存在的事物,例如:洗衣机。
注意:开发中,先有类,再有对象。
Python2中类分为:经典类 和 新式类
class 类名():
代码
......
注意:类名要满足标识符命名规则,同时遵循大驼峰命名习惯。
class Washer():
def wash(self):
print('我会洗衣服')
不由任意内置类型派生出的类,称之为经典类
class 类名:
代码
......
对象又名实例。
对象名 = 类名()
# 创建对象
haier1 = Washer()
# <__main__.Washer object at 0x0000018B7B224240>
print(haier1)
# haier对象调用实例方法
haier1.wash()
注意:创建对象的过程也叫实例化对象。
self指的是调用该函数的对象。
# 1. 定义类
class Washer():
def wash(self):
print('我会洗衣服')
# <__main__.Washer object at 0x0000024BA2B34240>
print(self)
# 2. 创建对象
haier1 = Washer()
# <__main__.Washer object at 0x0000018B7B224240>
print(haier1)
# haier1对象调用实例方法
haier1.wash()
haier2 = Washer()
# <__main__.Washer object at 0x0000022005857EF0>
print(haier2)
注意:打印对象和self得到的结果是一致的,都是当前对象的内存中存储地址。
属性即是特征,比如:洗衣机的宽度、高度、重量…
对象属性既可以在类外面添加和获取,也能在类里面添加和获取。
对象名.属性名 = 值
haier1.width = 500
haier1.height = 800
对象名.属性名
print(f'haier1洗衣机的宽度是{haier1.width}')
print(f'haier1洗衣机的高度是{haier1.height}')
self.属性名
# 定义类
class Washer():
def print_info(self):
# 类里面获取实例属性
print(f'haier1洗衣机的宽度是{self.width}')
print(f'haier1洗衣机的高度是{self.height}')
# 创建对象
haier1 = Washer()
# 添加实例属性
haier1.width = 500
haier1.height = 800
haier1.print_info()
在Python中,__xx__()
的函数叫做魔法方法,指的是具有特殊功能的函数。
__init__()
__init__()
思考:洗衣机的宽度高度是与生俱来的属性,可不可以在生产过程中就赋予这些属性呢?
答:理应如此。
__init__()
方法的作用:初始化对象。
class Washer():
# 定义初始化功能的函数
def __init__(self):
# 添加实例属性
self.width = 500
self.height = 800
def print_info(self):
# 类里面调用实例属性
print(f'洗衣机的宽度是{self.width}, 高度是{self.height}')
haier1 = Washer()
haier1.print_info()
注意:
__init__()
方法,在创建一个对象时默认被调用,不需要手动调用__init__(self)
中的self参数,不需要开发者传递,python解释器会自动把当前的对象引用传递过去。
__init__()
思考:一个类可以创建多个对象,如何对不同的对象设置不同的初始化属性呢?
答:传参数。
class Washer():
def __init__(self, width, height):
self.width = width
self.height = height
def print_info(self):
print(f'洗衣机的宽度是{self.width}')
print(f'洗衣机的高度是{self.height}')
haier1 = Washer(10, 20)
haier1.print_info()
haier2 = Washer(30, 40)
haier2.print_info()
__str__()
当使用print输出对象的时候,默认打印对象的内存地址。如果类定义了__str__
方法,那么就会打印从在这个方法中 return 的数据。
class Washer():
def __init__(self, width, height):
self.width = width
self.height = height
def __str__(self):
return '这是海尔洗衣机的说明书'
haier1 = Washer(10, 20)
# 这是海尔洗衣机的说明书
print(haier1)
__del__()
当删除对象时,python解释器也会默认调用__del__()
方法。
class Washer():
def __init__(self, width, height):
self.width = width
self.height = height
def __del__(self):
print(f'{self}对象已经被删除')
haier1 = Washer(10, 20)
# <__main__.Washer object at 0x0000026118223278>对象已经被删除
del haier1
需求主线:
被烤的时间和对应的地瓜状态:
0-3分钟:生的
3-5分钟:半生不熟
5-8分钟:熟的
超过8分钟:烤糊了
添加的调料:
用户可以按自己的意愿添加调料
需求涉及一个事物: 地瓜,故案例涉及一个类:地瓜类。
class SweetPotato():
def __init__(self):
# 被烤的时间
self.cook_time = 0
# 地瓜的状态
self.cook_static = '生的'
# 调料列表
self.condiments = []
class SweetPotato():
......
def cook(self, time):
"""烤地瓜的方法"""
self.cook_time += time
if 0 <= self.cook_time < 3:
self.cook_static = '生的'
elif 3 <= self.cook_time < 5:
self.cook_static = '半生不熟'
elif 5 <= self.cook_time < 8:
self.cook_static = '熟了'
elif self.cook_time >= 8:
self.cook_static = '烤糊了'
class SweetPotato():
......
def __str__(self):
return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}'
digua1 = SweetPotato()
print(digua1)
digua1.cook(2)
print(digua1)
class SweetPotato():
......
def add_condiments(self, condiment):
"""添加调料"""
self.condiments.append(condiment)
def __str__(self):
return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}, 添加的调料有{self.condiments}'
digua1 = SweetPotato()
print(digua1)
digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('酱油')
print(digua1)
digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('辣椒面儿')
print(digua1)
digua1.cook(2)
print(digua1)
digua1.cook(2)
print(digua1)
# 定义类
class SweetPotato():
def __init__(self):
# 被烤的时间
self.cook_time = 0
# 地瓜的状态
self.cook_static = '生的'
# 调料列表
self.condiments = []
def cook(self, time):
"""烤地瓜的方法"""
self.cook_time += time
if 0 <= self.cook_time < 3:
self.cook_static = '生的'
elif 3 <= self.cook_time < 5:
self.cook_static = '半生不熟'
elif 5 <= self.cook_time < 8:
self.cook_static = '熟了'
elif self.cook_time >= 8:
self.cook_static = '烤糊了'
def add_condiments(self, condiment):
"""添加调料"""
self.condiments.append(condiment)
def __str__(self):
return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}, 添加的调料有{self.condiments}'
digua1 = SweetPotato()
print(digua1)
digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('酱油')
print(digua1)
digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('辣椒面儿')
print(digua1)
digua1.cook(2)
print(digua1)
digua1.cook(2)
print(digua1)
将小于房子剩余面积的家具摆放到房子中
需求涉及两个事物:房子 和 家具,故被案例涉及两个类:房子类 和 家具类。
class Furniture():
def __init__(self, name, area):
# 家具名字
self.name = name
# 家具占地面积
self.area = area
class Home():
def __init__(self, address, area):
# 地理位置
self.address = address
# 房屋面积
self.area = area
# 剩余面积
self.free_area = area
# 家具列表
self.furniture = []
def __str__(self):
return f'房子坐落于{self.address}, 占地面积{self.area}, 剩余面积{self.free_area}, 家具有{self.furniture}'
def add_furniture(self, item):
"""容纳家具"""
if self.free_area >= item.area:
self.furniture.append(item.name)
# 家具搬入后,房屋剩余面积 = 之前剩余面积 - 该家具面积
self.free_area -= item.area
else:
print('家具太大,剩余面积不足,无法容纳')
bed = Furniture('双人床', 6)
jia1 = Home('北京', 1200)
print(jia1)
jia1.add_furniture(bed)
print(jia1)
sofa = Furniture('沙发', 10)
jia1.add_furniture(sofa)
print(jia1)
ball = Furniture('篮球场', 1500)
jia1.add_furniture(ball)
print(jia1)
面向对象重要组成部分
class 类名():
代码
对象名 = 类名()
添加对象属性
对象名.属性名 = 值
self.属性名 = 值
获取对象属性
对象名.属性名
self.属性名
魔法方法
__init__()
: 初始化__str__()
:输出对象信息__del__()
:删除对象时调用生活中的继承,一般指的是子女继承父辈的财产。
不由任意内置类型派生出的类,称之为经典类。
class 类名:
代码
......
class 类名(object):
代码
Python面向对象的继承指的是多个类之间的所属关系,即子类默认继承父类的所有属性和方法,具体如下:
# 父类A
class A(object):
def __init__(self):
self.num = 1
def info_print(self):
print(self.num)
# 子类B
class B(A):
pass
result = B()
result.info_print() # 1
在Python中,所有类默认继承object类,object类是顶级类或基类;其他子类叫做派生类。
故事主线:一个煎饼果子老师傅,在煎饼果子界摸爬滚打多年,研发了一套精湛的摊煎饼果子的技术。师父要把这套技术传授给他的唯一的最得意的徒弟。
分析:徒弟是不是要继承师父的所有技术?
# 1. 师父类
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
# 2. 徒弟类
class Prentice(Master):
pass
# 3. 创建对象daqiu
daqiu = Prentice()
# 4. 对象访问实例属性
print(daqiu.kongfu)
# 5. 对象调用实例方法
daqiu.make_cake()
故事推进:daqiu是个爱学习的好孩子,想学习更多的煎饼果子技术,于是,在百度搜索到黑马程序员,报班学习煎饼果子技术。
所谓多继承意思就是一个类同时继承了多个父类。
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
# 创建学校类
class School(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[黑马煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
class Prentice(School, Master):
pass
daqiu = Prentice()
print(daqiu.kongfu)
daqiu.make_cake()
注意:当一个类有多个父类的时候,默认使用第一个父类的同名属性和方法。
故事:daqiu掌握了师父和培训的技术后,自己潜心钻研出自己的独门配方的一套全新的煎饼果子技术。
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
class School(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[黑马煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
# 独创配方
class Prentice(School, Master):
def __init__(self):
self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
daqiu = Prentice()
print(daqiu.kongfu)
daqiu.make_cake()
print(Prentice.__mro__)
子类和父类具有同名属性和方法,默认使用子类的同名属性和方法。
故事:很多顾客都希望也能吃到古法和黑马的技术的煎饼果子。
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
class School(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[黑马煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
class Prentice(School, Master):
def __init__(self):
self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
# 如果是先调用了父类的属性和方法,父类属性会覆盖子类属性,故在调用属性前,先调用自己子类的初始化
self.__init__()
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
# 调用父类方法,但是为保证调用到的也是父类的属性,必须在调用方法前调用父类的初始化
def make_master_cake(self):
Master.__init__(self)
Master.make_cake(self)
def make_school_cake(self):
School.__init__(self)
School.make_cake(self)
daqiu = Prentice()
daqiu.make_cake()
daqiu.make_master_cake()
daqiu.make_school_cake()
daqiu.make_cake()
故事:N年后,daqiu老了,想要把所有技术传承给自己的徒弟。
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
class School(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[黑马煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
class Prentice(School, Master):
def __init__(self):
self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
self.__init__()
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
def make_master_cake(self):
Master.__init__(self)
Master.make_cake(self)
def make_school_cake(self):
School.__init__(self)
School.make_cake(self)
# 徒孙类
class Tusun(Prentice):
pass
xiaoqiu = Tusun()
xiaoqiu.make_cake()
xiaoqiu.make_school_cake()
xiaoqiu.make_master_cake()
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
class School(Master):
def __init__(self):
self.kongfu = '[黑马煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
# 方法2.1
# super(School, self).__init__()
# super(School, self).make_cake()
# 方法2.2
super().__init__()
super().make_cake()
class Prentice(School):
def __init__(self):
self.kongfu = '[独创煎饼果子技术]'
def make_cake(self):
self.__init__()
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
# 子类调用父类的同名方法和属性:把父类的同名属性和方法再次封装
def make_master_cake(self):
Master.__init__(self)
Master.make_cake(self)
def make_school_cake(self):
School.__init__(self)
School.make_cake(self)
# 一次性调用父类的同名属性和方法
def make_old_cake(self):
# 方法一:代码冗余;父类类名如果变化,这里代码需要频繁修改
# Master.__init__(self)
# Master.make_cake(self)
# School.__init__(self)
# School.make_cake(self)
# 方法二: super()
# 方法2.1 super(当前类名, self).函数()
# super(Prentice, self).__init__()
# super(Prentice, self).make_cake()
# 方法2.2 super().函数()
super().__init__()
super().make_cake()
daqiu = Prentice()
daqiu.make_old_cake()
注意:使用super() 可以自动查找父类。调用顺序遵循 mro 类属性的顺序。比较适合单继承使用。
在Python中,可以为实例属性和方法设置私有权限,即设置某个实例属性或实例方法不继承给子类。
故事:daqiu把技术传承给徒弟的同时,不想把自己的钱(2000000个亿)继承给徒弟,这个时候就要为钱这个实例属性设置私有权限。
设置私有权限的方法:在属性名和方法名 前面 加上两个下划线 __。
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
class School(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[黑马煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
class Prentice(School, Master):
def __init__(self):
self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'
# **定义私有属性**
self.__money = 2000000
# **定义私有方法**
def __info_print(self):
print(self.kongfu)
print(self.__money)
def make_cake(self):
self.__init__()
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
def make_master_cake(self):
Master.__init__(self)
Master.make_cake(self)
def make_school_cake(self):
School.__init__(self)
School.make_cake(self)
# 徒孙类
class Tusun(Prentice):
pass
daqiu = Prentice()
# 对象不能访问私有属性和私有方法
# print(daqiu.__money)
# daqiu.__info_print()
xiaoqiu = Tusun()
# 子类无法继承父类的私有属性和私有方法
# print(xiaoqiu.__money) # 无法访问实例属性__money
# xiaoqiu.__info_print()
注意:**私有属性和私有方法只能在类里面访问和修改。**子类无法继承父类的私有属性和私有方法
在Python中,一般定义函数名get_xx
用来获取私有属性,定义set_xx
用来修改私有属性值。
class Master(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
class School(object):
def __init__(self):
self.kongfu = '[黑马煎饼果子配方]'
def make_cake(self):
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
class Prentice(School, Master):
def __init__(self):
self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'
self.__money = 2000000
# 获取私有属性
def get_money(self):
return self.__money
# 修改私有属性
def set_money(self):
self.__money = 500
def __info_print(self):
print(self.kongfu)
print(self.__money)
def make_cake(self):
self.__init__()
print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
def make_master_cake(self):
Master.__init__(self)
Master.make_cake(self)
def make_school_cake(self):
School.__init__(self)
School.make_cake(self)
# 徒孙类
class Tusun(Prentice):
pass
daqiu = Prentice()
xiaoqiu = Tusun()
# 调用get_money函数获取私有属性money的值
print(xiaoqiu.get_money())
# 调用set_money函数修改私有属性money的值
xiaoqiu.set_money()
print(xiaoqiu.get_money())
继承的特点
super()方法快速调用父类方法
私有权限
class 类名():
# 私有属性
__属性名 = 值
# 私有方法
def __函数名(self):
代码
多态指的是一类事物有多种形态,(一个抽象类有多个子类,因而多态的概念依赖于继承)。
class Dog(object):
def work(self): # 父类提供统一的方法,哪怕是空方法
print('指哪打哪...')
class ArmyDog(Dog): # 继承Dog类
def work(self): # 子类重写父类同名方法
print('追击敌人...')
class DrugDog(Dog):
def work(self):
print('追查毒品...')
class Person(object):
def work_with_dog(self, dog): # 传入不同的对象,执行不同的代码,即不同的work函数
dog.work()
ad = ArmyDog()
dd = DrugDog()
daqiu = Person()
daqiu.work_with_dog(ad)
daqiu.work_with_dog(dd)
class Dog(object):
tooth = 10
wangcai = Dog()
xiaohei = Dog()
print(Dog.tooth) # 10
print(wangcai.tooth) # 10
print(xiaohei.tooth) # 10
类属性的优点
- 记录的某项数据 始终保持一致时,则定义类属性。
- 实例属性 要求 每个对象 为其 单独开辟一份内存空间 来记录数据,而 类属性 为全类所共有 ,仅占用一份内存,更加节省内存空间。
类属性只能通过类对象修改,不能通过实例对象修改,如果通过实例对象修改类属性,表示的是创建了一个实例属性。
class Dog(object):
tooth = 10
wangcai = Dog()
xiaohei = Dog()
# 修改类属性
Dog.tooth = 12
print(Dog.tooth) # 12
print(wangcai.tooth) # 12
print(xiaohei.tooth) # 12
# **不能通过对象修改属性,如果这样操作,实则是创建了一个实例属性**
wangcai.tooth = 20
print(Dog.tooth) # 12
print(wangcai.tooth) # 20
print(xiaohei.tooth) # 12
class Dog(object):
def __init__(self):
self.age = 5
def info_print(self):
print(self.age)
wangcai = Dog()
print(wangcai.age) # 5
# print(Dog.age) # 报错:实例属性不能通过类访问
wangcai.info_print() # 5
@classmethod
来标识其为类方法,对于类方法,第一个参数必须是类对象,一般以cls
作为第一个参数。class Dog(object):
__tooth = 10
@classmethod
def get_tooth(cls):
return cls.__tooth
wangcai = Dog()
result = wangcai.get_tooth()
print(result) # 10
@staticmethod
来进行修饰,静态方法既不需要传递类对象也不需要传递实例对象(形参没有self/cls)。class Dog(object):
@staticmethod
def info_print():
print('这是一个狗类,用于创建狗实例....')
wangcai = Dog()
# 静态方法既可以使用对象访问又可以使用类访问
wangcai.info_print()
Dog.info_print()
@classmethod
def xx():
代码
@staticmethod
def xx():
代码