Python 面向对象其实很简单 (初级篇)
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概述
- []面向过程:根据业务逻辑从上到下写垒代码[/][]函数式:将某功能代码封装到函数中,日后便无需重复编写,仅调用函数即可[/][]面向对象:对函数进行分类和封装,让开发“更快更好更强...”[/]
while True: if cpu利用率 > 90%: #发送邮件提醒 连接邮箱服务器 发送邮件 关闭连接 if 硬盘使用空间 > 90%: #发送邮件提醒 连接邮箱服务器 发送邮件 关闭连接 if 内存占用 > 80%: #发送邮件提醒 连接邮箱服务器 发送邮件 关闭连接随着时间的推移,开始使用了函数式编程,增强代码的重用性和可读性,就变成了这样:
def 发送邮件(内容) #发送邮件提醒 连接邮箱服务器 发送邮件 关闭连接 while True: if cpu利用率 > 90%: 发送邮件('CPU报警') if 硬盘使用空间 > 90%: 发送邮件('硬盘报警') if 内存占用 > 80%: 发送邮件('内存报警')今天我们来学习一种新的编程方式:面向对象编程(Object Oriented Programming,OOP,面向对象程序设计)注:Java和C#来说只支持面向对象编程,而python比较灵活即支持面向对象编程也支持函数式编程
面向对象编程是一种编程方式,此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现,所以,面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。 类就是一个模板,模板里可以包含多个函数,函数里实现一些功能 对象则是根据模板创建的实例,通过实例对象可以执行类中的函数[attach]263[/attach]创建类和对象
- []class是关键字,表示类[/][]创建对象,类名称后加括号即可[/]
# 创建类class Foo: def Bar(self): print 'Bar' def Hello(self, name): print 'i am %s' %name # 根据类Foo创建对象objobj = Foo()obj.Bar() #执行Bar方法obj.Hello('wupeiqi') #执行Hello方法诶,你在这里是不是有疑问了?使用函数式编程和面向对象编程方式来执行一个“方法”时函数要比面向对象简便面向对象:【创建对象】【通过对象执行方法】函数编程:【执行函数】观察上述对比答案则是肯定的,然后并非绝对,场景的不同适合其的编程方式也不同。总结:函数式的应用场景 --> 各个函数之间是独立且无共用的数据
面向对象的三大特性是指:封装、继承和多态。面向对象三大特性
封装,顾名思义就是将内容封装到某个地方,以后再去调用被封装在某处的内容。所以,在使用面向对象的封装特性时,需要:将内容封装到某处从某处调用被封装的内容第一步:将内容封装到某处[attach]264[/attach]self 是一个形式参数,当执行 obj1 = Foo('wupeiqi', 18 ) 时,self 等于 obj1 当执行 obj2 = Foo('alex', 78 ) 时,self 等于 obj2所以,内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中,每个对象中都有 name 和 age 属性,在内存里类似于下图来保存。[attach]265[/attach]第二步:从某处调用被封装的内容调用被封装的内容时,有两种情况:一、封装
- []通过对象直接调用[/][]通过self间接调用[/]
class Foo: def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age obj1 = Foo('wupeiqi', 18)print obj1.name # 直接调用obj1对象的name属性print obj1.age # 直接调用obj1对象的age属性 obj2 = Foo('alex', 73)print obj2.name # 直接调用obj2对象的name属性print obj2.age # 直接调用obj2对象的age属性2、通过self间接调用被封装的内容执行类中的方法时,需要通过self间接调用被封装的内容
class Foo: def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age def detail(self): print self.name print self.age obj1 = Foo('wupeiqi', 18)obj1.detail() # Python默认会将obj1传给self参数,即:obj1.detail(obj1),所以,此时方法内部的 self = obj1,即:self.name 是 wupeiqi ;self.age 是 18 obj2 = Foo('alex', 73)obj2.detail() # Python默认会将obj2传给self参数,即:obj1.detail(obj2),所以,此时方法内部的 self = obj2,即:self.name 是 alex ; self.age 是 78综上所述,对于面向对象的封装来说,其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中,然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。 练习一:在终端输出如下信息
- []小明,10岁,男,上山去砍柴[/][]小明,10岁,男,开车去东北[/][]小明,10岁,男,最爱大保健[/][] [/][]老李,90岁,男,上山去砍柴[/][]老李,90岁,男,开车去东北[/][]老李,90岁,男,最爱大保健[/][] [/][]老张...[/]
def kanchai(name, age, gender): print "%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(name, age, gender)def qudongbei(name, age, gender): print "%s,%s岁,%s,开车去东北" %(name, age, gender)def dabaojian(name, age, gender): print "%s,%s岁,%s,最爱大保健" %(name, age, gender)kanchai('小明', 10, '男')qudongbei('小明', 10, '男')dabaojian('小明', 10, '男')kanchai('老李', 90, '男')qudongbei('老李', 90, '男')dabaojian('老李', 90, '男')
class Foo: def __init__(self, name, age ,gender): self.name = name self.age = age self.gender = gender def kanchai(self): print "%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(self.name, self.age, self.gender) def qudongbei(self): print "%s,%s岁,%s,开车去东北" %(self.name, self.age, self.gender) def dabaojian(self): print "%s,%s岁,%s,最爱大保健" %(self.name, self.age, self.gender)xiaoming = Foo('小明', 10, '男')xiaoming.kanchai()xiaoming.qudongbei()xiaoming.dabaojian()laoli = Foo('老李', 90, '男')laoli.kanchai()laoli.qudongbei()laoli.dabaojian()面向对象
上述对比可以看出,如果使用函数式编程,需要在每次执行函数时传入相同的参数,如果参数多的话,又需要粘贴复制了... ;而对于面向对象只需要在创建对象时,将所有需要的参数封装到当前对象中,之后再次使用时,通过self间接去当前对象中取值即可。练习二:游戏人生程序1、创建三个游戏人物,分别是:
- []苍井井,女,18,初始战斗力1000[/][]东尼木木,男,20,初始战斗力1800[/][]波多多,女,19,初始战斗力2500[/]
- []草丛战斗,消耗200战斗力[/][]自我修炼,增长100战斗力[/][]多人游戏,消耗500战斗力[/]
# -[i]- coding:utf-8 -[/i]-# ##################[size=16]# 定义实现功能的类 [/size]################[size=16]#[/size]class Person: def __init__(self, na, gen, age, fig): self.name = na self.gender = gen self.age = age self.fight =fig def grassland(self): """注释:草丛战斗,消耗200战斗力""" self.fight = self.fight - 200 def practice(self): """注释:自我修炼,增长100战斗力""" self.fight = self.fight + 200 def incest(self): """注释:多人游戏,消耗500战斗力""" self.fight = self.fight - 500 def detail(self): """注释:当前对象的详细情况""" temp = "姓名:%s ; 性别:%s ; 年龄:%s ; 战斗力:%s" % (self.name, self.gender, self.age, self.fight) print temp # ##################[size=16]# 开始游戏 [/size]################[size=16]#[/size]cang = Person('苍井井', '女', 18, 1000) # 创建苍井井角色dong = Person('东尼木木', '男', 20, 1800) # 创建东尼木木角色bo = Person('波多多', '女', 19, 2500) # 创建波多多角色cang.incest() #苍井空参加一次多人游戏dong.practice()#东尼木木自我修炼了一次bo.grassland() #波多多参加一次草丛战斗#输出当前所有人的详细情况cang.detail()dong.detail()bo.detail()cang.incest() #苍井空又参加一次多人游戏dong.incest() #东尼木木也参加了一个多人游戏bo.practice() #波多多自我修炼了一次#输出当前所有人的详细情况cang.detail()dong.detail()bo.detail()游戏人生
继承,面向对象中的继承和现实生活中的继承相同,即:子可以继承父的内容。例如:猫可以:喵喵叫、吃、喝、拉、撒狗可以:汪汪叫、吃、喝、拉、撒如果我们要分别为猫和狗创建一个类,那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能,如下所示:二、继承
伪代码 class 猫: def 喵喵叫(self): print '喵喵叫' def 吃(self): # do something def 喝(self): # do something def 拉(self): # do something def 撒(self): # do something class 狗: def 汪汪叫(self): print '喵喵叫' def 吃(self): # do something def 喝(self): # do something def 拉(self): # do something def 撒(self): # do something上述代码不难看出,吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能,而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想,如下实现: 动物:吃、喝、拉、撒 猫:喵喵叫(猫继承动物的功能) 狗:汪汪叫(狗继承动物的功能)
伪代码 class 动物: def 吃(self): # do something def 喝(self): # do something def 拉(self): # do something def 撒(self): # do something # 在类后面括号中写入另外一个类名,表示当前类继承另外一个类class 猫(动物): def 喵喵叫(self): print '喵喵叫' # 在类后面括号中写入另外一个类名,表示当前类继承另外一个类class 狗(动物): def 汪汪叫(self): print '喵喵叫'
代码实例 class Animal: def eat(self): print "%s 吃 " %self.name def drink(self): print "%s 喝 " %self.name def shit(self): print "%s 拉 " %self.name def pee(self): print "%s 撒 " %self.name class Cat(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed = '猫' def cry(self): print '喵喵叫' class Dog(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed = '狗' def cry(self): print '汪汪叫' # ######[size=16]# 执行 [/size]####[size=16]#[/size] c1 = Cat('小白家的小黑猫')c1.eat() c2 = Cat('小黑的小白猫')c2.drink() d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')d1.eat()所以,对于面向对象的继承来说,其实就是将多个类共有的方法提取到父类中,子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。注:除了子类和父类的称谓,你可能看到过 派生类 和 基类 ,他们与子类和父类只是叫法不同而已。[attach]266[/attach]学习了继承的写法之后,我们用代码来是上述阿猫阿狗的功能:
代码实例 class Animal: def eat(self): print "%s 吃 " %self.name def drink(self): print "%s 喝 " %self.name def shit(self): print "%s 拉 " %self.name def pee(self): print "%s 撒 " %self.name class Cat(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed = '猫' def cry(self): print '喵喵叫' class Dog(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed = '狗' def cry(self): print '汪汪叫' # ######[size=16]# 执行 [/size]####[size=16]#[/size] c1 = Cat('小白家的小黑猫')c1.eat() c2 = Cat('小黑的小白猫')c2.drink() d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')d1.eat()那么问题又来了,多继承呢?是否可以继承多个类如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数,那么那一个会被使用呢?1、Python的类可以继承多个类,Java和C#中则只能继承一个类2、Python的类如果继承了多个类,那么其寻找方法的方式有两种,分别是:深度优先和广度优先[attach]267[/attach]
- []当类是经典类时,多继承情况下,会按照深度优先方式查找[/][]当类是新式类时,多继承情况下,会按照广度优先方式查找[/]
经典类多继承 class D: def bar(self): print 'D.bar' class C(D): def bar(self): print 'C.bar' class B(D): def bar(self): print 'B.bar' class A(B, C): def bar(self): print 'A.bar' a = A()# 执行bar方法时# 首先去A类中查找,如果A类中没有,则继续去B类中找,如果B类中么有,则继续去D类中找,如果D类中么有,则继续去C类中找,如果还是未找到,则报错# 所以,查找顺序:A --> B --> D --> C# 在上述查找bar方法的过程中,一旦找到,则寻找过程立即中断,便不会再继续找了a.bar()
新式类多继承 class D(object): def bar(self): print 'D.bar' class C(D): def bar(self): print 'C.bar' class B(D): def bar(self): print 'B.bar' class A(B, C): def bar(self): print 'A.bar' a = A()# 执行bar方法时# 首先去A类中查找,如果A类中没有,则继续去B类中找,如果B类中么有,则继续去C类中找,如果C类中么有,则继续去D类中找,如果还是未找到,则报错# 所以,查找顺序:A --> B --> C --> D# 在上述查找bar方法的过程中,一旦找到,则寻找过程立即中断,便不会再继续找了a.bar()经典类:首先去A类中查找,如果A类中没有,则继续去B类中找,如果B类中么有,则继续去D类中找,如果D类中么有,则继续去C类中找,如果还是未找到,则报错新式类:首先去A类中查找,如果A类中没有,则继续去B类中找,如果B类中么有,则继续去C类中找,如果C类中么有,则继续去D类中找,如果还是未找到,则报错注意:在上述查找过程中,一旦找到,则寻找过程立即中断,便不会再继续找了
Pyhon不支持多态并且也用不到多态,多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中,而Python崇尚“鸭子类型”。三、多态
Python伪代码实现Java或C#的多态 class F1: pass class S1(F1): def show(self): print 'S1.show' class S2(F1): def show(self): print 'S2.show' # 由于在Java或C#中定义函数参数时,必须指定参数的类型# 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法,又可以执行S2对象的show方法,所以,定义了一个S1和S2类的父类# 而实际传入的参数是:S1对象和S2对象 def Func(F1 obj): """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型""" print obj.show() s1_obj = S1()Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj,执行 S1 的show方法,结果:S1.show s2_obj = S2()Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj,执行 Ss 的show方法,结果:S2.show
Python “鸭子类型” class F1: pass class S1(F1): def show(self): print 'S1.show' class S2(F1): def show(self): print 'S2.show' def Func(obj): print obj.show() s1_obj = S1()Func(s1_obj) s2_obj = S2()Func(s2_obj)
以上就是本节对于面向对象初级知识的介绍,总结如下:总结
- []面向对象是一种编程方式,此编程方式的实现是基于对 类 和 对象 的使用[/][]类 是一个模板,模板中包装了多个“函数”供使用[/][]对象,根据模板创建的实例(即:对象),实例用于调用被包装在类中的函数[/][]面向对象三大特性:封装、继承和多态[/]
class SqlHelper: def __init__(self, host, user, pwd): self.host = host self.user = user self.pwd = pwd def 增(self): # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接 # do something # 关闭数据库连接 def 删(self): # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接 # do something # 关闭数据库连接 def 改(self): # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接 # do something # 关闭数据库连接 def 查(self): # 使用主机名、用户名、密码(self.host 、self.user 、self.pwd)打开数据库连接 # do something # 关闭数据库连接# do something Demo2.需要创建多个事物,每个事物属性个数相同,但是值的需求 如:张三、李四、杨五,他们都有姓名、年龄、血型,但其都是不相同。即:属性个数相同,但值不相同
class Person: def __init__(self, name ,age ,blood_type): self.name = name self.age = age self.blood_type = blood_type def detail(self): temp = "i am %s, age %s , blood type %s " % (self.name, self.age, self.blood_type) print temp zhangsan = Person('张三', 18, 'A') lisi = Person('李四', 73, 'AB') yangwu = Person('杨五', 84, 'A') Demo问题三:类和对象在内存中是如何保存? 答:类以及类中的方法在内存中只有一份,而根据类创建的每一个对象都在内存中需要存一份,大致如下图: [attach]269[/attach] 如上图所示,根据类创建对象时,对象中除了封装 name 和 age 的值之外,还会保存一个类对象指针,该值指向当前对象的类。 当通过 obj1 执行 【方法一】 时,过程如下: 根据当前对象中的 类对象指针 找到类中的方法 将对象 obj1 当作参数传给 方法的第一个参数 self 原文地址:武沛齐