本学习笔记基于 Bilibili视频网站up主—黑马程序员的Python视频教程
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相比较函数,面向对象 是更大的 封装 ,根据职责在一个对象中 封装 多个方法
类 是对一群具有相同特征 或者 行为的事物的统称,是抽象的,不能直接使用
类 就相当于制造飞机时的图纸,是一个 模板,是 负责创建对象 的
对象 是由 类 创建出来的一个具体存在,可以直接使用
由 哪一个类 创建出来的 对象,就拥有在 哪一个类 中定义的:属性 方法
对象 就相当于用图纸制造的飞机
设计一个 类, 通常需要满足以下三个要素:
①:类名的确定
名词提炼法 分析 整个业务流程,出现的名词通常就是找到的类
②:属性和方法的确定
对 对象的特征描述,可以定义为 属性
对象具有的行为(动词),可以定义为方法
在python中 对象是几乎无处不在的,变量、数据 、函数都是对象
方法名为:__方法__
格式的方法是 Python提供的 内置方法/属性
①:定义只包含方法的类:
class 类名:
def 方法1(self, 参数列表):
pass
def 方法2(self, 参数列表):
pass
②:创建对象
对象变量 = 类名()
第一个面向对象程序:
class Cat:
def eat(self):
print('小猫爱吃鱼')
def drink(self):
print('小猫要喝水')
# 创建猫 对象
tom = Cat()
tom.eat()
tom.drink()
引用概念的强调
在面向对象开发中,引用的概念是同样适用的!
在 Python 中使用类 创建对象之后,tom 变量中 仍然记录的是 对象在内存中的地址,也就是 tom 变量 引用 了 新建的猫对象
使用 print 输出 对象变量,默认情况下,是能够输出这个变量 引用的对象 是 由哪一个类创建的对象,以及 在内存中的地址(十六进制表示)
给对象增加属性:
在 Python 中,要 给对象设置属性,下列这个方法非常的容易,但是不推荐使用。因为:对象属性的封装应该封装在类的内部
方法:只需要在 类的外部的代码 中直接通过 . 设置一个属性即可
# 可以使用 .属性名 利用赋值语句就可以
tom.name = 'Tom'
使用self在方法内部输出:
由 哪一个对象 调用的方法,方法内的 self 就是 哪一个对象的引用
class Cat:
def eat(self):
# 哪一个对象调用的方法, self就是哪一个对象的引用
print('%s 爱吃鱼' % self.name)
def drink(self):
print('%s 要喝水' % self.name)
# 创建猫 对象
tom = Cat()
# 可以使用 .属性名 利用赋值语句就可以
tom.name = 'Tom'
tom.eat()
tom.drink()
当使用 类名()
创建对象时,会 自动 执行以下操作:
__init__
方法,__init__
是对象的内置方法,专门用来定义一个类 具有哪些属性__init__
方法内部使用 self.属性名 = 属性的初始值
就可以定义属性class Cat:
def __init__(self):
print('这是一个初始化方法')
# self.属性名= 属性的初始值
self.name = 'Tom'
# 创建猫 对象
tom = Cat()
print(tom.name)
在开发中,如果希望在 创建对象的同时,就设置对象的属性,可以对__init__
方法进行改造
__init__
方法的参数self.属性 = 形参
接收外部传递的参数类名(属性1, 属性2...)
调用class Cat:
# 将希望设定的属性初始值作为参数
def __init__(self, new_name):
print('这是一个初始化方法')
# self.属性名= 属性的初始值
self.name = new_name
def eat(self):
print('%s 爱吃鱼' % self.name)
# 创建 猫 对象
tom = Cat('Tom')
print(tom.name)
lazy_cat = Cat('懒猫')
lazy_cat.eat()
__del__()
方法:对象在从内存中被销毁前,会 自动 调用该方法
在Python中的自动调用:
类名()
创建对象时,为对象 分配完空间后,自动 调用__init__
方法__del__
方法生命周期:
类名()
创建,生命周期开始__del__
方法一旦被调用,生命周期结束class Cat:
def __init__(self, new_name):
self.name = new_name
print('%s 来了' % self.name)
def __del__(self):
print('%s 我走了' % self.name)
tom = Cat('Tom')
print(tom.name)
这段代码的执行结果:
# 程序执行完毕前,会释放全局变量 tom 的内存,结束生命周期
Tom 来了
Tom
Tom 我走了
__str__()
方法:可以让使用print
输出 对象变量 时,能够打印 自定义的内容
在 Python 中,使用print
输出 对象变量,默认情况下,会输出这个变量 引用的对象 是 由哪一个类创建的对象,以及 在内存中的地址(十六进制表示)
如: <__main__.Cat object at 0x0000021716CE69B0>
使用范例:
def __str__(self):
# 必须返回一个字符串
return '我是小猫'
一个对象的 属性 可以是 另外一个类创建的对象
需求:
class Person:
def __init__(self, name, weight):
# self.属性 = 形参
self.name = name
self.weight = weight
def __str__(self):
return '我的名字叫 %s ,体重是 %.2f 公斤' % (self.name, self.weight)
def run(self):
print("%s 跑步" % self.name)
self.weight -= 0.5
def eat(self):
print("%s 吃饭" % self.name)
self.weight += 1
xiaoming = Person('小明', 75.0)
xiaomei = Person('小美', 45.0)
xiaoming.run()
xiaoming.eat()
xiaomei.run()
xiaomei.eat()
print(xiaoming)
print(xiaomei)
输出结果:
小明 跑步
小明 吃饭
小美 跑步
小美 吃饭
我的名字叫 小明 ,体重是 75.50 公斤
我的名字叫 小美 ,体重是 45.50 公斤
需求:
1.房子 (House) 有 户型、总面积 和 家具名称列表
2.家具 (HouseItem) 有 名字 和 占地面积,其中
3.将以上三件 家具 添加 到 房子 中
4.打印房子时,要求输出:户型、总面积、剩余面积、家具名称列表
class HouseItem:
def __init__(self, name, area):
self.name = name
self.area = area
def __str__(self):
return '[%s] 占地 %.2f' % (self.name, self.area)
class House:
def __init__(self, house_type, area):
self.house_type = house_type
self.area = area
self.free_area = area
self.item_list = []
def __str__(self):
return ('户型:%s\n总面积:%.2f[剩余:%.2f]\n家具:%s'
% (self.house_type, self.area,
self.free_area, self.item_list))
def add_item(self,item):
print('要添加 %s' % item)
# 1. 判断家具的面积
if item.area > self.free_area:
print('%s 的面积太大,无法添加' % item.name)
return
# 2. 将家具的名称添加到列表中
self.item_list.append(item.name)
# 3. 计算剩余面积
self.free_area -= item.area
# 1. 创建家具
bed = HouseItem('席梦思', 4)
chest = HouseItem('衣柜', 2)
table = HouseItem('餐桌', 1.5)
print(bed)
print(chest)
print(table)
# 2. 创建房子
my_home = House('两室一厅', 60)
my_home.add_item(bed)
my_home.add_item(chest)
my_home.add_item(table)
print(my_home)
需求:
class Gun:
def __init__(self,model):
# 1. 枪的型号
self.model = model
# 2. 子弹的数量
self.bullet_count = 0
def add_bullet(self,count):
self.bullet_count += count
def shoot(self):
# 1. 判断子弹数量
if self.bullet_count <= 0:
print('[%s] 没有子弹了...' % self.model)
# 2. 发射子弹
self.bullet_count -= 1
# 3. 提示发射信息
print('[%s] 发射子弹... [%d]' % (self.model, self.bullet_count))
class Soldier:
def __init__(self, name):
# 1. 姓名
self.name = name
# 2. 枪 - 新兵没有枪
self.gun = None
def fire(self):
# 1. 判断士兵是否有枪
if self.gun is None:
print('[%s] 还没有枪' % self.name)
return
# 2. 让枪装填子弹
self.gun.add_bullet(50)
# 3. 让枪发射子弹
self.gun.shoot()
# 1. 创建枪对象
ak47 = Gun('Ak47')
# 2. 创建士兵
xusanduo = Soldier('许三多')
xusanduo.gun = ak47
xusanduo.fire()
定义没有初始值的属性:
在定义属性时,如果 不知道设置什么初始值,可以设置为 None
None
关键字 表示 什么都没有None
赋值给任何一个变量身份运算符:
身份运算符用于 比较 两个对象的 内存地址 是否一致 —— 是否是对同一个对象的引用
在 Python 中针对 None 比较时,建议使用 is
判断
运算符 | 描述 | 实例 |
---|---|---|
is | is 是判断两个标识符是不是引用同一个对象 | x is y,类似 id (x) == id (y) |
is not | is not 是判断两个标识符是不是引用不同对象 | x is not y,类似 id (a) != id (b) |
is
用于判断 两个变量 引用对象是否为同一个(内存地址是否相同)==
用于判断 引用变量的值 是否相等>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = [1, 2, 3]
>>> id(a)
2925512141256
>>> id(b)
2925512141192
>>> a is b
False
>>> a == b
True
应用场景
定义方法:在 定义属性或方法时,在 属性名或者方法名前 增加 两个下划线,定义的就是 私有 属性或方法
class Women:
def __init__(self, name):
self.name = name
self.__age = 18
# 定义一个私有方法
def __secret(self):
# 在对象的方法内部,可以访问对象的私有属性
print('%s 的年龄是 %d' % (self.name, self.__age))
xiaofang = Women('小芳')
# 私有属性在外界不能被直接访问
# print(xiaofang.__age)
# 私有方法在外界不能被直接访问
# xiaofang.__secret()
伪私有属性和私有方法:
Python中,并没有 真正意义 的 私有
我们可以通过一种处理方式访问到私有属性和方法:
_类名 => _类名__名称
# 伪私有属性
print(xiaofang._Women__age)
# 伪私有方法
xiaofang._Women__secret()
面向对象三大特性
继承的概念:子类 拥有 父类 的所有** 方法 和 属性**
继承的语法:
class 类名(父类名):
pass
继承的传递性:
当 父类 的方法实现不能满足子类需求时,可以对方法进行 重写 (override)
重写 父类方法有两种情况:
具体的实现方式,就相当于在 子类中 定义了一个 和父类同名的方法并且实现
重写之后,在运行时,只会调用 子类中重写的方法,而不再会调用 父类封装的方法
super().父类方法
来调用父类方法的执行关于 super
super
是一个 特殊的类super()
就是使用 super
类创建出来的对象# 父类
class Dog():
def bark(self):
print("汪汪叫")
# 子类,在括号中填入父类的名字
class XiaoTianQuan(Dog):
def fly(self):
print('我会飞')
# 扩展父类的方法
def bark(self):
# 1. 针对子类特有的需求,编写代码
print('神一样的叫唤')
# 2. 使用 super(). 调用原本在父类中封装的方法
super().bark()
# 还有一种老方法: 父类名.方法(self)
# Dog.bark(self)
# 3. 增加其他子类的代码
print('#%$#$%#')
xiaotianquan = XiaoTianQuan()
xiaotianquan.fly()
xiaotianquan.bark()
class A:
def __init__(self):
self.num1 = 100
self.__num2 = 200
def __test(self):
print("私有方法 %d %d" % (self.num1, self.__num2))
# 在公有方法中调用自己的私有属性/方法
def gongyou(self):
print('父类的共有方法 %d' % self.__num2)
self.__test()
class B(A):
def demo(self):
# 1. 在子类中不能访问父类的私有属性
# print("访问父类的私有属性 %d" % self.__num2)
# 2. 在子类中也不能调用父类的私有方法
# self.__test()
# 子类对象 通过 父类 的公有方法 间接 的访问到 私有属性/方法
self.gongyou()
# 创建一个子类对象
b = B()
b.demo()
概念
class A:
def test(self):
print('A -- test 方法')
def demo(self):
print('A -- demo 方法')
class B:
def demo(self):
print('B -- demo 方法')
def test(self):
print('B -- test 方法')
class C(A, B):
pass
# 创建子类对象
c = C()
# 默认执行A类的方法。因为在clss C(A,B)中 括号内先写的A
c.test()
c.demo()
# 确定C类对象调用方法的顺序
print(C.__mro__)
Python 中针对 类 提供了一个 内置属性 __mro__
可以查看 方法 搜索顺序
MRO 是 method resolution order,主要用于 在多继承时判断 方法、属性 的调用 路径
print(C.__mro__)
输出结果:
(<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'>)
__mro__
的输出结果 从左至右 的顺序查找的面向对象三大特性
↓ ↓ ↓
1.封装 根据 职责 将 属性 和 方法 封装 到一个抽象的 类 中
2.继承 实现代码的重用,相同的代码不需要重复的编写
3.多态 不同的 子类对象 调用相同的 父类方法,产生不同的执行结果
class Dog():
def __init__(self,name):
self.name = name
def game(self):
print("%s 蹦蹦跳跳的玩耍...." % self.name)
class XiaoTianDog(Dog):
def game(self):
print("%s 飞到天上去玩耍..." % self.name)
class Person():
def __init__(self,name):
self.name = name
def game_with_dog(self, dog):
print('%s 和 %s 快乐的玩耍...' % (self.name, dog.name))
# 让狗玩耍
# 在方法内部直接让 狗对象 去调用 game方法
dog.game()
# 1. 创建一个 狗 对象
wangcai = Dog("旺财")
xiaotianquan = XiaoTianDog("哮天犬")
# 2. 创建一个 小明 对象
xiaoming = Person("小明")
# 3. 让小明调用和狗玩的方法
xiaoming.game_with_dog(wangcai)
xiaoming.game_with_dog(xiaotianquan)
输出结果:
小明 和 旺财 快乐的玩耍...
旺财 蹦蹦跳跳的玩耍....
小明 和 哮天犬 快乐的玩耍...
哮天犬 飞到天上去玩耍...
类名()
创建对象,创建对象的动作有两步:
__init__
为 对象初始化术语表示:
结论
每一个对象 都有自己 独立的内存空间,保存各自不同的属性
多个对象的方法,在内存中只有一份,在调用方法时,需要把对象的引用 传递到方法内部
Python 中 一切皆对象:
class AAA: 定义的类属于 类对象
obj1 = AAA() 属于 实例对象
在程序运行时,类 同样 会被加载到内存
在 Python 中,类 是一个特殊的对象 —— 类对象
在程序运行时,类对象 在内存中 只有一份,使用 一个类 可以创建出 很多个对象实例
除了封装 实例 的 属性 和 方法 外,类对象 还可以拥有自己的 属性 和 方法
通过 类名.
的方式可以 访问类的属性 或者 调用类的方法
概念和使用
示例需求:
class Tool():
# 使用赋值语句定义 类属性 ,记录所有工具对象的数量
count = 0
def __init__(self,name):
self.name = name
# 让类属性的值 +1
Tool.count += 1
# 1. 创建工具对象
tool1 = Tool('斧头')
tool2 = Tool('榔头')
tool3 = Tool('水桶')
# 2. 输出工具对象的总数
print(Tool.count)
定义类方法的语法:
@classmethod
def 类方法名(cls):
pass
@classmethod
来标识,告诉解释器这是一个类方法cls
self
类似1.通过 类名.
调用 类方法,调用时不需要传递 cls 参数
2.在方法内部
class Tool():
# 使用赋值语句定义 类属性 ,记录所有工具对象的数量
count = 0
@classmethod
def show_tool_count(cls):
print('工具对象的数量 %d' % cls.count)
def __init__(self,name):
self.name = name
# 让类属性的值 +1
Tool.count += 1
# 创建工具对象
tool1 = Tool('斧头')
# 调用类方法
Tool.show_tool_count()
静态方法:
在开发时,如果需要在 类 中封装一个方法,这个方法:
定义静态方法的语法:
@staticmethod
def 静态方法名():
pass
class Dog():
# 定义静态方法不需要指定第一个参数(如self、cls)
@staticmethod
def run():
print("小狗要跑...")
# 通过类名,调用静态方法,不需要创建对象
Dog.run()
方法实例:
需求
1.设计一个 Game 类
2.属性:
3.方法:
4.主程序步骤
class Game():
# 类属性:历史最高分
top_score = 0
# 实例属性
def __init__(self, player_name):
self.player_name = player_name
# 静态方法
@staticmethod
def show_help():
print('帮助信息:让僵尸进入大门')
# 类方法
@classmethod
def show_top_score(cls):
print('历史记录 %d' % cls.top_score)
# 实例方法
def start_game(self):
print("%s 开始游戏啦..." % self.player_name)
# 1. 查看游戏的帮助信息
Game.show_help()
# 2. 查看历史最高分
Game.show_top_score()
# 3. 创建游戏对象
game = Game('小明')
game.start_game()
知识总结:
三种方法的应用场景:
单例设计模式
类名()
返回的对象,内存地址是相同的__new__
方法
类名 ()
创建对象时,Python 的解释器 首先 会 调用 __new__
方法为对象 分配空间__new__
是一个 由 object 基类提供的 内置的静态方法,主要作用有两个:
__init__
方法注意:
重写 __new__
方法 一定要 return super().__new__(cls)
,否则 Python 的解释器 得不到 分配了空间的 对象引用,就不会调用对象的初始化方法
注意:__new__
是一个静态方法,在调用时需要 主动传递 cls 参数
class MusicPlayer():
def __new__(cls, *args, **kwargs):
# 1. 创建对象时,__nuw__方法会自动被调用
print("创建对象,分配空间")
# 2. 为对象分配空间(new方法是 静态 方法,要传入 cls )
instance = super().__new__(cls)
# 3. 返回对象的引用
return instance
def __init__(self):
print("播放器初始化")
# 创建播放器对象
player = MusicPlayer()
print(player)
单例 的创建
单例 —— 让 类 创建的对象,在系统中 只有 唯一的一个实例
None
,用于记录 单例对象的引用__new__
方法None
,调用父类方法分配空间,并在类属性中记录结果# 创建 单例:多个对象只有唯一的实例
# 只执行一次初始化工作
class MusicPlayer():
# 定义一个类属性,记录第一个被创建对象的引用
instance = None
# 再定义一个类属性,记录是否执行过初始化动作
init_flag = False
def __new__(cls, *args, **kwargs):
# 1. 判断类属性是否是空对象
if cls.instance is None:
# 2. 调用父类的new方法,为第一个对象分配空间
cls.instance = super().__new__(cls)
# 3.返回类属性保存的对象引用
return cls.instance
def __init__(self):
# 1. 判断是否执行过初始化动作
if MusicPlayer.init_flag:
return
# 2. 如果没有执行过,就执行初始化
print("初始化播放器")
# 3. 修改类属性的标记
MusicPlayer.init_flag = True
# 创建多个对象
player1 = MusicPlayer()
print(player1)
player2 = MusicPlayer()
print(player2)
输出结果:
初始化播放器
<__main__.MusicPlayer object at 0x00000194E66179B0>
<__main__.MusicPlayer object at 0x00000194E66179B0>