【Python】面向对象（专版提升2）

Jasper.w2024-04-13 15:47

面向对象

  • [1. 概述](#1. 概述)
  • [2. 类和对象](#2. 类和对象)
    • [2.1 语法](#2.1 语法)
      • [2.1.1 定义类](#2.1.1 定义类)
      • [2.1.2 实例化对象](#2.1.2 实例化对象)
    • [2.2 实例成员](#2.2 实例成员)
      • [2.2.1 实例变量](#2.2.1 实例变量)
      • [2.2.2 实例方法](#2.2.2 实例方法)
      • [2.2.3 跨类调用](#2.2.3 跨类调用)
  • [3. 三大特征](#3. 三大特征)
    • [3.1 封装](#3.1 封装)
      • [3.1.1 数据角度](#3.1.1 数据角度)
      • [3.1.2 行为角度](#3.1.2 行为角度)
      • [3.1.3 案例:信息管理系统](#3.1.3 案例:信息管理系统)
        • [3.1.3.1 需求](#3.1.3.1 需求)
        • [3.1.3.2 分析](#3.1.3.2 分析)
        • [3.1.3.3 设计](#3.1.3.3 设计)
    • [3.2 继承](#3.2 继承)
      • [3.2.1 继承方法](#3.2.1 继承方法)
      • [3.2.2 内置函数](#3.2.2 内置函数)
      • [3.2.4 定义](#3.2.4 定义)
    • [3.3 多态](#3.3 多态)
      • [3.3.1 定义](#3.3.1 定义)
      • [3.3.2 重写](#3.3.2 重写)
      • [3.3.3 重写内置函数](#3.3.3 重写内置函数)

1. 概述

1.1面向过程

(1) 定义：分析出解决问题的步骤，然后逐步实现。
(2) 案例：

py 复制代码 
dict_bjlz = {
"name": "八角笼中", "type": "剧情", "index": 690761
}
dict_fs = {
"name": "封神第一部", "type": "奇幻", "index": 532622
}
print("%s电影类型是%s,指数%s." %
(dict_bjlz["name"],dict_bjlz["type"],dict_bjlz["index"]))
print("%s电影类型是%s,指数%s." %
(dict_fs["name"],dict_fs["type"],dict_fs["index"]))

(3) 优点：简单直观，适合顺序按步骤执行的任务

(4) 缺点：所有字典都要重复定义键,数据与算法分离不易扩展

1.2 面向对象

(1) 定义：可以使用类将变量与函数组合成新的数据类型

(2)案例：

py 复制代码 
class Movie:
	def __init__(self, name, type, index):
		self.name = name
		self.type = type
		self.index = index
	def display(self):
		print("%s电影的类型是%s,指数是%s." % (self.name, 		self.type, self.index))

bjlz = Movie("八角笼中","剧情",690761)
fs = Movie("封神第一部","奇幻",532622)
bjlz.display()
fs.display()

(3) 优点：将每个字典相同的键统一定义在类中,将数据与对应的操作组合在一起扩展性强

(4) 缺点：学习曲线陡峭

2. 类和对象

2.1 语法

2.1.1 定义类

(1) 代码

py 复制代码 
class 类名:
	"""
		文档说明
	"""
	def __init__(self,参数):
		self.实例变量 = 参数
	
	def 实例方法(self,参数):
		pass

(2) 说明

-- 类名所有单词首字母大写.

-- init 也叫构造函数，创建对象时被调用，也可以省略。

-- self 变量绑定的是被创建的对象，名称可以随意。

2.1.2 实例化对象

(1) 代码

py 复制代码 
对象名 = 类名(数据)

(2) 说明

-- 对象名存储的是实例化后的对象地址

-- 类名后面的参数按照构造函数的形参传递

2.2 实例成员

2.2.1 实例变量

(1) 语法

a. 定义：对象.变量名

b. 调用：对象.变量名

(2) 说明

a. 首次通过对象赋值为创建，再次赋值为修改.

py 复制代码 
class Movie:
	pass

movie = Movie()
movie.name = "八角笼中"
movie.name = "封神第一部"

b. 通常在构造函数(_init)中创建

py 复制代码 
class Movie:
	def __init__(self, name, type, index):
		self.name = name

movie = Movie("八角笼中")
print(movie.name)

(3) 每个对象存储一份，通过对象地址访问

(4) 作用：描述某个对象的数据。

(5) dict：对象的属性，用于存储自身实例变量的字典。

2.2.2 实例方法

(1) 定义

py 复制代码 
def 方法名称(self, 参数):
		方法体

(2) 调用：

py 复制代码 
对象.方法名称(参数)
# 不建议通过类名访问实例方法

(3) 说明

-- 至少有一个形参，第一个参数绑定调用这个方法的对象,一般命名为self。

-- 无论创建多少对象，方法只有一份，并且被所有对象共享。

(4) 作用：表示对象行为。

2.2.3 跨类调用

py 复制代码 
# 写法1：直接创建对象
# 语义：老张每次创建一辆新车去
class Person:
	def __init__(self, name=""):
		self.name = name
	def go_to(self,position):
		print("去",position)
		car = Car()
		car.run()

class Car:
	def run(self):
		print("跑喽～")

lz = Person("老张")
lz.go_to("东北")


# 写法2：在构造函数中创建对象
# 语义：老张开自己的车去
class Person:
	def __init__(self, name=""):
		self.name = name
		self.car = Car()


	def go_to(self,position):
		print("去",position)
		self.car.run()

class Car:
	def run(self):
		print("跑喽～")

lz = Person("老张")
lz.go_to("东北")


# 方式3：通过参数传递
# 语义：老张用交通工具去
class Person:
	def __init__(self, name=""):
		self.name = name
	def go_to(self,vehicle,position):
		print("去",position)
		vehicle.run()

class Car:
	def run(self):
		print("跑喽～")

lz = Person("老张")
benz = Car()
lz.go_to(benz,"东北")

3. 三大特征

3.1 封装

3.1.1 数据角度

(1) 定义：将一些基本数据类型复合成一个自定义类型。

(2) 优势：

-- 将数据与对数据的操作相关联。

-- 代码可读性更高（类是对象的模板）。

3.1.2 行为角度

(1) 定义：

向类外提供必要的功能，隐藏实现的细节。

(2) 优势：

简化编程，使用者不必了解具体的实现细节，只需要调用对外提供的功能。

(3) 私有成员：

-- 作用：无需向类外提供的成员，可以通过私有化进行屏蔽。

-- 做法：命名使用双下划线开头。

-- 本质：障眼法，实际也可以访问。

私有成员的名称被修改为：类名_成员名，可以通过__dict__属性查看。

-- 演示

py 复制代码 
class MyClass:
	def __init__(self, data):
		self.__data = data
	
	def __func01(self):
		print("func01执行了")

m01 = MyClass(10)
# print(m01.__data) # 无法访问
print(m01._MyClass__data)
print(m01.__dict__) # {'_MyClass__data': 10}
# m01.__func01() # 无法访问
m01._MyClass__func01()

3.1.3 案例:信息管理系统

3.1.3.1 需求

实现对用户信息的增加、删除、修改和查询。

3.1.3.2 分析

界面可能使用控制台，也可能使用Web等等。

(1) 识别对象：界面视图类 逻辑控制类 数据模型类

(2) 分配职责：

-- 界面视图类：负责处理界面逻辑，比如显示菜单，获取输入，显示结果等。

-- 逻辑控制类：负责存储用户信息，处理业务逻辑。比如添加、删除等

-- 数据模型类：定义需要处理的数据类型。比如用户信息。

(3) 建立交互：

界面视图对象 <----> 数据模型对象 <----> 逻辑控制对象

3.1.3.3 设计

(1) 数据模型类：UserModel

-- 数据：编号 id,姓名 name,年龄 login_id,密码 pwd

(2) 逻辑控制类：UserController

-- 数据：用户列表 list_user

-- 行为：添加用户 add_user，删除用户remove_student，修改用户update_student

(3) 界面视图类：UserView

-- 数据：逻辑控制对象controller

-- 行为：显示菜单__display_menu，选择菜单项__select_menu，入口逻辑main，

输入学生__input_users，输出学生__display_user，删除学生__delete_user，

修改学生信息__modify_user

3.2 继承

3.2.1 继承方法

(1) 语法:

py 复制代码 
class 父类:
	def 父类方法(self):
		方法体

class 子类(父类)：
	def 子类方法(self):
		方法体
		
儿子 = 子类()
儿子.子类方法()
儿子.父类方法()

(2) 说明：

子类直接拥有父类的方法.

(3) 演示：

py 复制代码 
class Person:
	def say(self):
		print("说话")

class Teacher(Person):
	def teach(self):
		self.say()
		print("教学")
		
class Student(Person):
	def study(self):
		self.say()
		print("学习")

qtx = Teacher()
qtx.say()
qtx.teach()

xm = Student()
xm.say()
xm.study()

3.2.2 内置函数

(1) isinstance(对象, 类型)

对象是否为一种类型

(2) type(类型) == 类型

对象的类型是否是一种类型

(3) 演示

py 复制代码 
# 对象 是一种 类型： isinstance(对象,类型)
# 老师对象 是一种 老师类型
print(isinstance(qtx, Teacher)) # True
# 老师对象 是一种 人类型
print(isinstance(qtx, Person)) # True
# 老师对象 是一种 学生类型
print(isinstance(qtx, Student)) # False
# 人对象 是一种 学生类型
print(isinstance(p, Student)) # False
# 是的关系
# 老师对象的类型 是 老师类型
print(type(qtx) == Teacher) # True
# 老师对象的类型 是 人类型
print(type(qtx) == Person) # False

3.2.3 继承数据

(1) 语法

py 复制代码 
class 子类(父类):
	def __init__(self,父类参数,子类参数):
		super().__init__(参数) # 调用父类构造函数
		self.实例变量 = 参数

(2) 说明

子类如果没有构造函数，将自动执行父类的，但如果有构造函数将覆盖父类的。此时必须通过super()函数调用父类的构造函数，以确保父类实例变量被正常创建。

(3) 演示

py 复制代码 
class Person:
	def __init__(self, name="", age=0):
		self.name = name
		self.age = age
		
# 子类有构造函数,不会使用继承而来的父类构造函数[子覆盖了父方法,好像它不存在]
class Student(Person):
	# 子类构造函数：父类构造函数参数,子类构造函数参数
	def __init__(self, name, age, score):
		# 调用父类构造函数
		super().__init__(name, age)
		self.score = score

ts = Person("唐僧",22)
print(ts.name)
kw = Student("悟空", 23, 100)
print(wk.name)
print(wk.score)

3.2.4 定义

(1) 概念： 重用现有类的功能，并在此基础上进行扩展。

(2) 说明：子类直接具有父类的成员（共性），还可以扩展新功能。

(3) 相关知识

-- 父类（基类、超类）、子类（派生类）。

-- 父类相对于子类更抽象，范围更宽泛；子类相对于父类更具体，范围更狭小。

-- 单继承：父类只有一个（例如 Java，C#）。

-- 多继承：父类有多个（例如C++，Python）。

-- Object类：任何类都直接或间接继承自 object 类。

3.3 多态

3.3.1 定义

(1) 字面意思：对于一种行为有不同表现形态。

(2) 概念：对于父类的一个方法，在不同的子类上有不同体现。

(3) 说明：编码时调用父类方法，运行时传递子类对象执行子类方法。

3.3.2 重写

(1) 定义：在子类定义与父类相同的方法。

(2) 作用：改变父类行为，体现子类个性。

3.3.3 重写内置函数

(1) 定义：Python中，以双下划线开头、双下划线结尾的是系统定义的成员。我们可以在自定义类中进

行重写，从而改变其行为。

(2) str 函数：将对象转换为字符串(对人友好的)

-- 演示

py 复制代码 
class Movie:
def __init__(self, name, type, index):
self.name = name
self.type = type
self.index = index
def __str__(self):
print("%s电影的类型是%s,指数是%s." % (self.name, self.type, self.index))
bjlz = Movie("八角笼中","剧情",690761)
fs = Movie("封神第一部","奇幻",532622)
print(bjlz)
print(fs)

(3) 算数运算符

(4) 复合运算符重载

(5) 比较运算重载

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