python 面向对象编程

前言

大家好，前面我们学习了 python 的基础用法，那么从今天开始，我们将学习 python 的面向对象编程，那么什么叫做面向对象的编程呢？

面向对象编程是一种编程范式，它将数据和操作数据的方法封装在对象中，并通过对象之间的交互来实现程序的设计和实现。

在面向对象编程中，程序被组织成一组相互作用的对象，每个对象都有自己的数据和可以处理这些数据的方法。对象通过消息传递的方式进行通信，一个对象可以请求另一个对象执行特定的操作。

面向对象编程的主要特点包括：

1. 封装（Encapsulation）：将数据和操作数据的方法封装在对象中，对象对外部隐藏了内部的实现细节，只暴露必要的接口。

2. 继承（Inheritance）：通过继承机制，可以从已有的类派生新的类，并对新的类进行扩展或修改。继承可以实现代码重用和层次化设计。

3. 多态（Polymorphism）：多态允许使用统一的接口来处理不同类的对象，提高了代码的灵活性和可扩展性。不同的对象可以对同一消息做出不同的响应。

面向对象编程的优点包括代码重用性高、可维护性强、模块化程度高等。它被广泛应用于各种编程语言和领域，如Java、C++、Python等。

那么本篇我怕将带大家进入 python面向对象编程 的大门，让我们一起来看看吧。

如何理解面向对象编程

举个例子：当我们手洗衣服的时候，我们需要 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。 但是如果我们使用洗衣机洗衣服的话，我们只需要 打开洗衣机 - 放衣服 - 加洗衣粉 - 按下开始按钮 - 晾晒。面向对象我们只需要注意对象是什么，而不必过于关心过程是什么。

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。

在 python 中如何使用面向对象编程

在 python 中实现面向对象编程依赖于类和对象，类就相当于是一张图纸，一个事物必须依靠这个图纸才能实现出一个实体，这种类创建出对象的过程也叫做实例化

定义类

在 python 中，使用 class 类名(): 来创建出一个类。并且类名通常使用大驼峰的形式。

class Washer():
    print('这是一个类')

print(type(Washer))

这种类中代码不在函数内部的函数在定义的时候就会执行。也就是说不管我们有没有使用这个类都会执行这个代码。

class Washer():
    print('这是一个类')

而通常一个事物被创建出来往往会具有相应的功能，那么在类中我们定义函数使这个类具有某种功能。

class Washer():
    def wash_clothes(self):
        print('洗衣服')

print(type(Washer))

函数中的方法只有被调用的时候才会执行。

创建对象

当我们创建完一个类之后，我们可以使用 对象名 = 类名() 来实例化出一个对象。在实例化出一个对象之后，我们可以使用 对象名.方法 来调用该对象中的方法。

class Washer():
    def wash_clothes(self):
        print('洗衣服')

washer1 = Washer();
washer1.wash_clothes()

当我们直接打印类名和对象名的时候，会输出什么？

class Washer():
    def wash_clothes(self):
        print('洗衣服')

washer1 = Washer()
washer2 = Washer()
print(Washer)
print(washer1)
print(washer2)

当我们直接打印对象名的时候，会输出对象名的地址，并且同一个类的不同对象的地址不同。

self

细心的人可能会发现为什么函数的参数列表中会出现 self 呢？这个 self 不是我手动添加进去的，而是 python 自动补充的，这个 self 表示调用该函数的对象。

class Washer():

    hight = 100
    weight = 200
    def wash_clothes(self):
        print('洗衣服')
        print(self)

washer1 = Washer();
print(washer1)
washer1.wash_clothes()
washer2 = Washer()
print(washer2)
washer2.wash_clothes()

不仅如此，我们还可以在类当中使用 self.属性 来访问当前类中的属性。

class Washer():

    hight = 100
    weight = 200
    def wash_clothes(self):
        print('洗衣服')
        print(f'洗衣机的高度是{self.hight}')

washer1 = Washer()
washer1.wash_clothes()

添加和获取对象属性

添加属性

属性代表对象具有的特性，比如高度，重量和价格等，这些都属于对象的属性。

类外添加属性

在类外添加属性就相当于什么呢？就相当于我们买手机，当我们拿到手机的时候，我们需要自己下载应用，打造属于我们自己的手机，手机具有我们想要的属性，这就是在类外添加属性的大概意义。我们使用 对象名.属性名 = 值 来在类外添加属性。

class Washer():
    def wash_clothes(self):
        print('洗衣服')

washer1 = Washer()
washer1.hight = 100

类中添加属性

在类中添加属性就相当于，在工厂的时候，制作出来就有的属性，颜色啊、大小什么的，这些就是所有事物都具有的共同属性，只是具体的属性内容有区别。我们使用
属性名 = 值 来在类中添加属性。

class Washer():
    hight = 100
    weight = 500
    def wash_clothes(self):
        print('洗衣服')

washer1 = Washer()

访问属性

类外访问属性

在类外访问属性使用 对象名.属性 。

class Washer():
    def wash_clothes(self):
        print('洗衣服')

washer1 =Washer()
washer1.hight = 100
washer1.weight = 500
print(washer1.hight)  # 100
print(washer1.weight)  # 500

类中访问属性

在类中使用 self.属性 来访问属性。

class Washer():
    hight = 100
    weight = 500
    def print_info(self):
        print(f'洗衣机的高度为{self.hight},洗衣机的重量为{self.weight}')

washer1 =Washer()
washer1.print_info()

魔法方法

在 python 类中有很多特殊的方法，他们的格式是 __xx__() ，他们具有特殊的功能。

__ init __() 方法

__ init __() 方法是当我们实例化出一个对象的时候自动调用的方法，不需要我们手动调用，通常用于给对象的属性赋值或者添加属性。

class Washer():
    def __init__(self):
        self.hight = 100
        self.weight = 500

washer1 = Washer()
print(washer1.hight)  # 100
print(washer1.weight)  # 500

__ init __ 方法也可以传进去参数，用来给对象属性赋值等作用。

class Washer():
    hight = 0
    weight = 0
    def __init__(self,hight,weight):
        self.hight = hight
        self.weight = weight

washer1 = Washer(100,500)
print(washer1.hight)  # 100
print(washer1.weight)  # 500

__ str __()方法

当我们直接使用 print() 函数打印对象名的时候，会输出该对象的地址，但是当我们类中存在 __ str __() 方法的时候，使用 print(对象名) 的时候，输出的是 __ str __() 中return的数据。

class Washer():
    def __str__(self):
        return '这是一个洗衣机'

washer1 = Washer()
print(washer1)

__ del __() 方法

当我们删除对象的时候，如果该对象中存在 __ del __() 方法的时候，会默认执行盖房啊中的内容。但是实际上，当我们不手动删除对象的时候，也会执行该方法，因为当我们的程序执行完成之后，对象就不会被使用了，会被删除掉。

class Washer():
    def __del__(self):
        print(f'{self}对象已被删除')

washer1 = Washer()
del washer1