python语言基础(五)--面向对象和三大特征

一、面向对象

1、概述

• 是一种编程思想，先把复杂的事情简单化 ，然后把程序员从执行者的角色变成指挥者的角色 ，更符合人们的思考习惯。

• 强调以对象 为基础，完成各种操作，是基于面向过程的。

拓展：python同时具有面向过程和面向对象思想。

例如：平时生活中，我们说的车就是一种类，而我家楼下停的那辆牌照为XXX的车就是对象。

一般来说，生活中的方方面面都是对象，我们可以说万物皆对象。

2、三大特征简述

(一)、继承

概述

简单来说就是子类可以继承父类的某些成员，类似于现实中的子承父业。

格式

class 子类名(父类名):
    pass

好处

提高代码的复用性，提高代码的可维护性

弊端

耦合性增加

(二)、封装

概述

简单来说就是隐藏对象的相关属性和实现的细节，仅仅对外提供公共的访问方法

好处

提高代码的安全性

提高代码的复用性

弊端

代码量增加

(三)、多态

指的是同一个事物在不同条件下表现出的不同形态或者状态。在python中可以理解为函数输入不同的参数，返回不同的值和功能。

3、入门代码

相关概述

属性：名词，用来描述对象的外在特征，比如姓名，年龄等等

行为：动词，用来表示对象能做什么事情，比如学习，看书等等

类：抽象的概念，可以理解为一大类的东西，一种统称

对象：类的具体实现，有事物存在

格式

class 类名(父类名):
    
    def __init__(self):
    	self.属性名字 = 数值
       
    def get...(self):
        具体的动作
        
if __name__ == '__main__':
    tmp = 列名()
    print(tmp.属性名字)
    
	tmp.get...()

例如

# 需求: 定义1个汽车类, 然后具有跑的功能, 并调用.
# 1. 定义汽车类.
class Car():
    # 属性.
    def __init__(self):
        self.color = '红色'
    # 行为, 和以前定义的函数一样, 只不过第一个形参要写self.
    def run(self):
        print('汽车会跑!...')

# 在main方法中测试调用.
if __name__ == '__main__':
    # 2. 创建汽车类对象.
    c1 = Car()  # 大白话: 根据图纸制造了1辆汽车, 汽车名叫: c1
    c2 = Car()  # 大白话: 根据图纸制造了1辆汽车, 汽车名叫: c2

    # 3. 调用 汽车类的 功能.md
    # 3.1 调用 属性
    # 3.2 调用 行为.
    c1.run()
    c2.run()

    # 4. 直接打印c1, c2 看看是什么.
    print(f'c1: {c1}')  # 地址值
    print(f'c2: {c2}')  # 地址值

4、self关键字介绍

概述

是python内置的一种属性，代表本类当前对象的应用，大白话来说就是哪个对象调用函数，函数内的self就代表哪个对象。

作用

用于函数内，区分不同的对象的，因为一个类会有不同的对象去调用它，self就是区分这些不同对象的。

例如

# 需求: 定义汽车类, 有run()的功能, 然后创建该类的对象, 并调用run()功能.  细节: run()要区分是哪个对象调用的.
# 1. 定义汽车类.
class Car:
    # 汽车类内部, 定义: 行为(函数), 表示具有: 跑的功能.
    def run(self):
        print('汽车具有 跑 的功能!')
        # 通过self关键字, 可以实现: 在函数内区分 到底是哪个对象 调用的该函数.
        print(f'当前对象为: {self}')

# 在main函数中, 测试调用.
if __name__ == '__main__':
    # 2. 创建汽车类的对象.
    c1 = Car()
    c2 = Car()

    # 3. 调用Car类的 run()函数, 简写注释为: 调用 Car#run()
    c1.run()
    print('-' * 21)
    c2.run()
    print('-' * 21)

    # 4. 打印地址值.
    print(f'c1: {c1}')
    print(f'c2: {c2}')

5、属性的定义和调用

概述

属性=》名词，描述事物的外在特征，例如姓名，年龄等

定义格式

类内：对象名.属性名 = 属性值

类外：要结合 __ init __()魔法方法一起用

调用格式

类内：对象名.属性名

类外：self.属性名

注意

遇到的问题: 在main函数中, 通过 对象名.属性名 = 属性值的方式 给c1对象设置属性值了, 但是 c2对象没有属性值.

产生的原因: 在类外设置属性, 只能给当前对象设置, 不能给本类的其它对象设置.

解决方案: 通过 __ init __ ()魔法方法在类内给该类的对象设置属性值, 则该类所有的对象默认都有这些属性值.

代码

# 需求: 给车设置颜色为红色, 4个轮胎, 且获取属性值并输出.
# 扩展: 可以在类内部定义1个show()方法来获取刚才给车设置的属性.

# 1. 定义汽车类.
class Car:
    # 2. 在类内定义show()方法, 获取属性值. 即:  类内获取属性值
    def show(self):
        # self = 本类当前对象的引用.
        print(f'颜色: {self.color}, 轮胎数: {self.num}')

# 在main函数中测试调用.
if __name__ == '__main__':
    # 3. 创建对象.
    c1 = Car()
    # 4. 给c1对象设置属性值.    类外设置属性
    c1.color = '红色'
    c1.num = 4
    # 5. 打印c1对象的属性值.    类外获取属性值.
    print(f'颜色: {c1.color}, 轮胎数: {c1.num}')
    # 6. 调用show()方法, 获取属性值.
    c1.show()
    print('-' * 21)

    # 7. 创建c2汽车类对象, 尝试调用show()函数.
    c2 = Car()
    c2.show()

5、魔法方法

(一)、概述

概述

它是Python内置的一些函数, 主要是用来对类的功能做增强的

格式

__方法名__()

特点

在满足特定情况的场景下, 会被自动调用, 无需用户手动调用

常用的魔法方法

__ init __ () 在创建对象的时候, 会被自动调用, 一般用于给对象初始化一些属性值. 即: 对象名 = 类名() 就会自动调用该魔法方法.

__ str __ ()

__ del __()

(二)、init

(1)、无参数

概述

属性 = 名词, 即: 描述事物的外在特征的. 例如: 姓名, 年龄, 性别...

定义格式

类外: 对象名.属性名 = 属性值

类内: 要结合 __ init __ () 魔法方法一起使用.

调用格式

类外: 对象名.属性名

类内: self.属性名

例如

# 需求: 给车这个对象默认设置 颜色 color=黑色, 轮胎数 number=3
# 1. 定义汽车类.
class Car():
    # 2. 通过 魔法方法 init, 初始化 汽车对象的属性值, 即: 所有汽车类对象, 默认都有这个属性值.
    def __init__(self):     # 无参数的 init函数.
        print('我是init函数, 我被调用了!')
        # 具体的设置属性值的动作.
        self.color = '黑色'
        self.number = 3

    # 3. 定义函数show(), 在类内调用 属性.
    def show(self):
        print(f'颜色: {self.color}, 轮胎数: {self.number}')

# 在main函数中测试.
if __name__ == '__main__':
    # 4. 创建汽车类对象.
    c1 = Car()
    c2 = Car()
    print('-' * 21)

    # 扩展: 修改c1的属性值.
    c1.color = '霞光紫'
    c1.number = 10

    # # 5. 调用show()函数, 打印属性值.
    c1.show()
    print('-' * 21)
    c2.show()
    print('-' * 21)

    # 6. 扩展, 在类外调用属性.
    print(c1.color, c1.number)
    print(c2.color, c2.number)

(2)、有参数

回顾刚才的代码:

init魔法方法中的 属性值, 都是固定的, 写死的, 很不方便, 我们就思考, 这些参数值能不能通过 外部传参的方式来实现对其进行赋值操作呢?

答案:

肯定是可以的, 通过 带参数的init函数即可解决.

例如

# 需求: 通过外部传参的方式, 给汽车对象设置属性值, 例如: 褐色, 6个轮胎.
# 1. 定义汽车类.
class Car():
    # 2. 通过 魔法方法 init, 初始化 汽车对象的属性值, 即: 所有汽车类对象, 默认都有这个属性值.
    def __init__(self, color, number):  # 带参数的 init函数.
    # def __init__(self, color = None, number = None):  # 带参数的 init函数.
        print('我是init函数, 我被调用了!')
        # 具体的设置属性值的动作.
        self.color = color
        self.number = number

    # 3. 定义函数show(), 在类内调用 属性.
    def show(self):
        print(f'颜色: {self.color}, 轮胎数: {self.number}')


# 在main函数中测试.
if __name__ == '__main__':
    # 4. 创建汽车类对象.
    c1 = Car('黑色', 6)      # 因为init函数带参, 所以需要传参.
    c2 = Car()
    print('-' * 21)

    # 扩展: 修改c1的属性值.
    c1.color = '霞光紫'
    c1.number = 10

    # # 5. 调用show()函数, 打印属性值.
    c1.show()
    print('-' * 21)
    c2.show()
    print('-' * 21)

    # 6. 扩展, 在类外调用属性.
    print(c1.color, c1.number)
    print(c2.color, c2.number)

(三)、str

概述

__ str __ () 当输出语句直接打印对象的时候, 会自动调用该魔法方法, 默认打印的是地址值, 无意义, 一般会改为: 打印该对象的各个属性值

解释

在调用print打印对象时，会打印一次，该函数可以定义输出函数。

例如

# 1. 定义汽车类, 属性: 品牌, 价格.
class Car():
    # 定义init, 初始化属性.
    def __init__(self, brand, price):
        self.brand = brand  # 品牌
        self.price = price  # 价格

    # 行为
    def run(self):
        print('汽车会跑!')

    # 魔法方法, str
    def __str__(self):
        # return '我是str魔法方法'
        return f'品牌: {self.brand}, 价格: {self.price}'


# 在main函数中测试调用.
if __name__ == '__main__':
    # 2. 创建汽车类对象.
    c1 = Car('小米Su7', 239999)  # 创建对象时, 自动调用了: init魔法方法
    # 3. 直接打印c1对象
    print(c1)  # 默认调用了 __str__() 魔法方法.

(四)、del

概述

__ del __ () 当手动删除对象时 或者 文件执行结束后, 该函数会被自动调用

解释

在删除对象，或者程序结束时，会调用该函数。

例如

# 1. 定义汽车类, 属性: 品牌, 价格.
class Car():
    # 定义init, 初始化属性.
    def __init__(self, brand, price):
        self.brand = brand  # 品牌
        self.price = price  # 价格

    # 行为
    def run(self):
        print('汽车会跑!')

    # 魔法方法, del
    def __del__(self):
        print(f'对象 {self} 被删除了!')


# 在main函数中测试调用.
if __name__ == '__main__':
    # 2. 创建汽车类对象.
    c1 = Car('小米Su7', 239999)  # 创建对象时, 自动调用了: init魔法方法

    # 3. 删除c1对象, 看看结果.
    del c1

二、三大特征

1、继承

(一)、概述

概述

• 实际开发中, 我们发现好多类中的部分内容是相似的, 或者相同的, 每次写很麻烦, 针对于这种情况, 我们可以把这些相似(想同)的部分抽取出来,

• 单独的放到1个类中(父类), 然后让那多个类(子类) 和这个类产生关系, 这个关系就叫: 继承.

大白话

子承父业, Python中的继承, 子类 => 继承父类的 属性, 行为

格式

class 子类名(父类名):
            pass

好处

• 提高代码的复用性
• 提高代码的可维护性.

弊端

耦合性增强了. 父类"不好"的内容, 子类想没有都不行

细节

所有的类都直接或者间接继承自object, 它是所有类的父类, 也叫: 顶级类

(二)、单继承

概述

一个子类只有一个父类~

代码

# 1. 创建1个师傅类, 充当父类.
class Master(object):
    # 1.1 定义父类的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'

    # 1.2 定义父类的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')


# 2. 定义徒弟类, 继承自师傅类.
class Prentice(Master):
    pass


# 在main函数中测试
if __name__ == '__main__':
    # 3. 创建子类的对象
    p = Prentice()
    # 4. 尝试打印 p对象的 属性 和 行为
    print(f'从父类继承的属性: {p.kongfu}')
    p.make_cake()  # 从父类继承来的行为.

(三)、多继承

概述

一个子类有多个父类

细节

• Python中支持多继承写法, 即: 1个类可以有多个父类, 写法为: class 子类名(父类名1, 父类名2...)

• 多继承关系中, 子类可以继承所有父类的属性和行为. 前提: 父类的私有成员除外.

• 多继承关系中, 多个父类如果有重名属性或者方法时, 子类会优先使用第1个父类(即: 最前边的父类)的该成员.

• 上述的继承关系, 我们可以通过 Python内置的 mro属性 或者 mro()方法来查看.

  mro: Method Resolution Order, 即: 方法的解析顺序(调用顺序)

例如

# 1. 创建1个师傅类, 充当父类.
class Master(object):
    # 1.1 定义父类的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
        self.name = 'Master'

    # 1.2 定义父类的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')

# 2. 创建1个师傅类, 充当父类.
class School(object):
    # 2.1 定义父类的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[海鸥煎饼果子配方]'

    # 2.2 定义父类的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')

# 3. 定义徒弟类, 继承自师傅类.
class Prentice(School, Master):
    pass


# 在main函数中测试
if __name__ == '__main__':
    # 4. 创建子类的对象
    p = Prentice()
    # 5. 尝试打印 p对象的 属性 和 行为
    print(f'从父类继承的属性: {p.kongfu}')
    p.make_cake()  # 从父类继承来的行为.
    print('-' * 21)

    # 6. 演示方法的解析顺序, 即: MRO, 看看方法优先会从哪些类中找.
    print(Prentice.__mro__)     # 输出封装成: 元组
    print(Prentice.mro())       # 输出封装成: 列表

(四)、多层继承

概述

类A继承类B, 类B继承类C

例如

# 1. 创建1个师傅类, 充当父类.
class Master(object):
    # 1.1 定义父类的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
        self.name = 'Master'

    # 1.2 定义父类的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')

# 2. 创建1个师傅类, 充当父类.
class School(object):
    # 2.1 定义父类的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[海鸥煎饼果子配方]'

    # 2.2 定义父类的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')

# 3. 定义徒弟类, 继承自师傅类.
class Prentice(School, Master):
    # 3.1 定义本类(子类)的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'

    # 3.2 定义本类(子类)的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):        # 子类出现和父类重名且一模一样的函数, 称之为: 方法重写.
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')

    # 3.3 定义函数 make_master_cake(), 表示: 古法摊煎饼果子配方.
    def make_master_cake(self):
        # 前提(细节): 需要重新初始化一下父类的 属性.
        Master.__init__(self)
        # 调用Master#make_cake()
        Master.make_cake(self)

    # 3.4 定义函数 make_school_cake(), 表示: 海鸥摊煎饼果子配方.
    def make_school_cake(self):
        # 前提(细节): 需要重新初始化一下父类的 属性.
        School.__init__(self)
        # 调用School#make_cake()
        School.make_cake(self)

# 4. 定义徒孙类, 继承: 徒弟类.
class TuSun(Prentice):      # 继承关系:  TuSun => Prentice => School, Master => object
    pass

# 在main函数中测试
if __name__ == '__main__':
    # 4. 创建 徒孙类 的对象
    ts = TuSun()

    # 5. 调用父类的成员.
    print(f'属性: {ts.kongfu}')   # 独创煎饼果子配方
    ts.make_cake()               # 独创煎饼果子配方

    ts.make_master_cake()        # 古法
    ts.make_school_cake()        # 海鸥

(五)、方法重写

概述

子类出现和父类重名的属性, 方法时, 会覆盖父类中的成员, 这种写法就称之为: 重写, 也叫: 覆盖

注意

重写一般特指: 方法重写

场景

当子类需要沿袭父类的功能, 而功能主体又有自己额外需求的时候, 就可以考虑使用方法重写了

细节

子类有和父类重名的属性和方法时, 优先使用 子类的成员. 就近原则

例如

# 1. 创建1个师傅类, 充当父类.
class Master(object):
    # 1.1 定义父类的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
        self.name = 'Master'

    # 1.2 定义父类的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')

# 2. 创建1个师傅类, 充当父类.
class School(object):
    # 2.1 定义父类的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[海鸥煎饼果子配方]'

    # 2.2 定义父类的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')

# 3. 定义徒弟类, 继承自师傅类.
class Prentice(School, Master):
    # 3.1 定义本类(子类)的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'

    # 3.2 定义本类(子类)的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):        # 子类出现和父类重名且一模一样的函数, 称之为: 方法重写.
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')


# 在main函数中测试
if __name__ == '__main__':
    # 4. 创建子类的对象
    p = Prentice()
    # 5. 尝试打印 p对象的 属性 和 行为
    print(f'属性: {p.kongfu}')
    p.make_cake()
    print('-' * 21)

    # 6. 演示方法的解析顺序, 即: MRO, 看看方法优先会从哪些类中找.
    print(Prentice.__mro__)     # 输出封装成: 元组
    print(Prentice.mro())       # 输出封装成: 列表

(六)、子类访问父类成员

QA

问: 重写后, 子类如何访问父类的成员呢?

答案:

格式1: 父类名.父类方法名(self)

格式2: super().父类方法()

(1)父类名.父类方法名(self)

例如

# 1. 创建1个师傅类, 充当父类.
class Master(object):
    # 1.1 定义父类的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
        self.name = 'Master'

    # 1.2 定义父类的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')

# 2. 创建1个师傅类, 充当父类.
class School(object):
    # 2.1 定义父类的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[海鸥煎饼果子配方]'

    # 2.2 定义父类的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')

# 3. 定义徒弟类, 继承自师傅类.
class Prentice(School, Master):
    # 3.1 定义本类(子类)的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'

    # 3.2 定义本类(子类)的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):        # 子类出现和父类重名且一模一样的函数, 称之为: 方法重写.
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')

    # 3.3 定义函数 make_master_cake(), 表示: 古法摊煎饼果子配方.
    def make_master_cake(self):
        # 前提(细节): 需要重新初始化一下父类的 属性.
        Master.__init__(self)
        # 调用Master#make_cake()
        Master.make_cake(self)

    # 3.4 定义函数 make_school_cake(), 表示: 海鸥摊煎饼果子配方.
    def make_school_cake(self):
        # 前提(细节): 需要重新初始化一下父类的 属性.
        School.__init__(self)
        # 调用School#make_cake()
        School.make_cake(self)

# 在main函数中测试
if __name__ == '__main__':
    # 4. 创建子类的对象
    p = Prentice()
    # 5. 尝试打印 p对象的 属性 和 行为
    print(f'属性: {p.kongfu}')    # 独创煎饼果子配方
    p.make_cake()                # 独创煎饼果子配方
    print('-' * 21)

    # 6. 调用父类 Master类的 古法煎饼果子配方
    p.make_master_cake()         # 古法
    print('-' * 21)

    # 7. 调用父类 School类的 古法煎饼果子配方
    p.make_school_cake()         # 海鸥

(2)super().父类方法()

概述

它类似于self, 只不过: self代表本类当前对象的引用. super代表本类对象 父类的引用

大白话

self = 自己, super = 父类

作用

初始化父类成员, 实现 在子类中访问父类成员的

细节

• super()在多继承关系中, 只能初始化第1个父类的成员, 所以: super()更适用于 单继承环境.
• 多继承关系中, 如果想实现精准初始化(操作)某个父类的成员, 可以通过 父类名.父类方法名(self)
• 在单继承关系中, 用 super() 可以简化代码

例如

# 1. 创建1个师傅类, 充当父类.
class Master(object):
    # 1.1 定义父类的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'

    # 1.2 定义父类的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')

# 2. 创建1个师傅类, 充当父类.
class School(object):
    # 2.1 定义父类的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[海鸥煎饼果子配方]'

    # 2.2 定义父类的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')

# 3. 定义徒弟类, 继承自师傅类.
class Prentice(School, Master):
    # 3.1 定义本类(子类)的 属性.
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'

    # 3.2 定义本类(子类)的 行为, 表示: 摊煎饼.
    def make_cake(self):        # 子类出现和父类重名且一模一样的函数, 称之为: 方法重写.
        print(f'使用 {self.kongfu} 制作煎饼果子')

    # 3.3 定义函数 make_old_cake(), 表示: 父类的摊煎饼果子配方.
    def make_old_cake(self):
        # 前提(细节): 需要重新初始化一下父类的 属性.
        super().__init__()

        # 调用 父类的#make_cake()
        # Master.make_cake(self)    # 格式1: 父类名.父类方法名(self)
        super().make_cake()         # 格式2: super().父类方法名()


# 在main函数中测试
if __name__ == '__main__':
    # 4. 创建子类的对象
    p = Prentice()
    # 5. 尝试打印 p对象的 属性 和 行为
    print(f'属性: {p.kongfu}')    # 独创煎饼果子配方
    p.make_cake()                # 独创煎饼果子配方
    print('-' * 21)

    # 6. 调用父类的 煎饼果子配方
    p.make_old_cake()     # 海鸥

2、封装

(一)、私有化属性

概述

封装指的是 隐藏对象的属性 和 实现细节, 仅对外提供公共的访问方式

问1: 怎么隐藏 对象的属性 和 实现细节(函数)?
    答: 通过 私有化解决.
问2: 公共的访问方式是什么?
    答: get_xxx(), set_xxx()函数.
问3: get_xxx()和set_xxx()函数 必须成对出现吗?
    答: 不一定, 看需求, 如果只获取值就用 get_xxx(), 如果只设置值就用 set_xxx(). 如果需求不明确, 建议都写.
问4: 封装指的就是 私有, 这句话对吗?
    答: 不对, 因为我们常用的函数也是封装的一种体现

好处

• 提高代码的安全性. 通过 私有化 实现的.
• 提高代码的复用性. 通过 函数 实现的.

弊端

代码量增量了, 封装的代码量会变多.

这里的代码量增加指的是: 私有化以后, 就要提供公共的访问方式, 私有化内容越多, 公共的访问方式就越多, 代码量就越多

格式

__属性名       # 注意: 这里是 两个_
__函数名()

特点

只能在本类中直接访问, 外界无法直接调用

例如

# 1. 定义徒弟类, 有自己的属性 和 行为.
class Prentice(object):
    # 1.1 属性
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[独创的煎饼果子配方]'
        # 私有的属性.
        # self.__money__ = 500000     # 这个不是私有, 就是变量名叫: __money__
        self.__money = 500000         # 这个才是私有化的写法.

    # 1.2 对外提供公共的访问方式, 可以实现: 获取私有的变量, 以及给变量设置值.
    # 获取值.
    def get_money(self):
        return self.__money

    # 设置值
    def set_money(self, money):
        # 可以在这里对 money属性做判断, 但是没必要. 因为Python属于后端代码, 这里的钱肯定是前端传过来的, 而传过来的数据已经经过了前端的校验.
        # 换言之, 这里如果校验就属于 二次校验了.  实际开发中, 重要字段会做二次校验, 否者可以不做校验.
        # if money > 0:
        #     self.__money = money
        # else:
        #     self.__money = 0
        self.__money = money

    # 1.3 行为
    def make_cake(self):
        print(f'采用 {self.kongfu} 制作煎饼果子!')
        # 验证: 私有成员, 在本类中是可以直接访问的.
        print(f'私房钱为: {self.__money}')

# 2. 定义徒孙类, 继承自徒弟类.
class TuSun(Prentice):
    pass

# 在main函数中测试调用
if __name__ == '__main__':
    # 3. 创建徒孙类对象.
    ts = TuSun()
    # 4. 尝试访问父类的成员.
    # 父类的公共的 属性 和 行为.
    print(f'父类的属性: {ts.kongfu}')
    ts.make_cake()
    print("-" * 21)
    # 父类的 私有的 属性.
    # print(f'父类的私有属性: {ts.money}')   # 报错, AttributeError
    # print(f'父类的私有属性: {ts.__money}')   # 报错, AttributeError
    print(f'父类的私有属性, 通过 公共的方式访问: {ts.get_money()}')

    # 通过父类的公共方式, 修改 父类的私有属性.
    ts.set_money(10)

    print(f'父类的私有属性, 通过 公共的方式访问: {ts.get_money()}')

(二)、私有化方法介绍

目的

演示 私有化方法. 即: 父类的私有化方法, 也需要提供1个公共的访问方式, 让子类来访问

QA

问: 什么时候使用私有化呢?

答: 父类的成员不想被子类直接继承(或者重写, 修改等), 但是还想给子类用, 就可以考虑用私有化.

例如

# 1. 定义徒弟类, 有自己的属性 和 行为.
class Prentice(object):
    # 1.1 属性
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[独创的煎饼果子配方]'
        # 私有的属性.
        # self.__money__ = 500000     # 这个不是私有, 就是变量名叫: __money__
        self.__money = 500000         # 这个才是私有化的写法.

    # 1.2 对外提供公共的访问方式, 可以实现: 获取私有的变量, 以及给变量设置值.
    # 获取值.
    def get_money(self):
        return self.__money

    # 设置值
    def set_money(self, money):
        self.__money = money

    # 1.3 行为
    def __make_cake(self):
        print(f'采用 {self.kongfu} 制作煎饼果子!')
        # 验证: 私有成员, 在本类中是可以直接访问的.
        print(f'私房钱为: {self.__money}')

    # 针对于父类的私有方法, 提供公共的访问方式(在其内部调用 私有化的方法即可)
    def my_make(self):
        # 调用私有化方法 __make_cake()
        self.__make_cake()

# 2. 定义徒孙类, 继承自徒弟类.
class TuSun(Prentice):
    # 演示用, 在子类中 恶意的修改 父类的函数内容. 通过 方法重写 实现.
    # def make_cake(self):
    #     print('加入调料: 砒霜')
    #     print('加入调料: 鹤顶红')
    #     print('加入调料: 含笑半步癫')
    #     print('加入调料: 一日断肠散')
    #     # 调用父类的方法.
    #     super().make_cake()

    pass

# 在main函数中测试调用
if __name__ == '__main__':
    # 3. 创建徒孙类对象.
    ts = TuSun()

    # 4. 尝试访问父类的成员.
    # 4.1 父类的 私有的 属性.
    print(f'父类的私有属性, 通过 公共的方式访问: {ts.get_money()}')
    # 通过父类的公共方式, 修改 父类的私有属性.
    ts.set_money(10)
    print(f'父类的私有属性, 通过 公共的方式访问: {ts.get_money()}')
    print('-' * 21)

    # 4.2 父类的 私有的 方法(行为).
    # ts.__make_cake()        # AttributeError, 父类私有成员(方法), 子类无法直接访问.
    # ts.make_cake()
    ts.my_make()

3、多态

概述

多态指的是同一个事物在不同时刻, 不同场景下表现出来的不同形态, 状态

大白话解释

Python中的多态: 同一个函数 接收不同的参数 会有不同的结果.

现实生活中的多态: 一杯水, 高温 => 气体, 常温 => 液体, 低温 => 固体

前提条件

• 要有继承关系. # 扩展: 没有继承关系也行, 因为Python是弱类型的, 对数据的类型限定不严格, 可以称之为 => 伪多态.
• 要有方法重写, 否则无意义.
• 要有父类引用指向子类对象.

好处

提高代码的可维护性. 即: 同样的一个函数, 未来需求变化了, 我们传入不同的参数即可, 无需修改源码, 既有不同的结果。开发原则, 对修改关闭, 对扩展开放. 大白话: 需求变化了, 不能该源码, 尽量加代码。

弊端

不知道传入的是哪一个具体的子类, 所以无法直接访问子类的特有成员

例如

# 1. 定义父类, 动物类, 有个speak()函数.
class Animal(object):
    def speak(self):
        pass

# 2. 定义子类, 狗类, 继承自动物类, 重写Animal#speak()函数.
class Dog(Animal):
    # 重写父类的speak()函数
    def speak(self):
        print('汪汪汪!')

# 3. 定义子类, 猫类, 继承自动物类, 重写Animal#speak()函数.
class Cat(Animal):
    def speak(self):
        print('喵喵喵!')

    def catch_mouse(self):
        print('猫会抓老鼠!')

# 4.假设需求变化, 增加了 猴子类.
class Monkey(Animal):
    def speak(self):
        print('桀桀桀!')

# 验证Python是伪多态, 即: print_animal()函数, 不传入Animal的子类的对象, 也行.
class Phone:
    def speak(self):
        print('手机叫一次, 你要唱一首歌!')

# 5. 定义函数, 接收Animal类型, 调用speak()函数.
# def print_animal(an):   # an:Animal = Dog(),   an:Animal = Cat(), 父类引用指向子类对象.
def print_animal(an: Animal):   # an:Animal = Dog(),   an:Animal = Cat(), 父类引用指向子类对象.
    an.speak()
    # an.catch_mouse() 不能访问子类的 特有成员.


# 6. 在main函数中测试
if __name__ == '__main__':
    # 6.1 创建猫对象, 狗对象.
    cat = Cat()
    dog = Dog()
    mon = Monkey()

    # 6.2 调用print_animal()函数.
    # 发现: 同一个函数, 接受不同的对象, 实现效果不一样 => 多态.
    print_animal(cat)
    print('-' * 21)
    print_animal(dog)
    print('-' * 21)
    print_animal(mon)
    print('-' * 21)

    # 7. 调用print_animal()函数, 传入 非Animal类的子类.
    phone = Phone()
    print_animal(phone)

三、其他特征

1、抽象类

概述

有抽象方法的类就叫 抽象类, 也可以称之为: 接口

抽象方法

没有方法体的方法, 叫: 抽象方法, 即: 方法体是用 pass 来编写的

目的

抽象类: 一般充当父类, 用于制定: 标准.

子类: 普通类 继承抽象类, 重写抽象方法, 提供具体的实现即可

例如

# 1. 定义AC类(空调类, 抽象类), 表示: 空调的标准.
class AC(object):
    # 1.1 制冷, 抽象方法(没有方法体的方法)
    def cool_wind(self):
        pass

    # 1.2 热风
    def hot_wind(self):
        pass

    # 1.3 左右摆风
    def swing_l_r(self):
        pass

# 2. 定义Gree类(格力空调类), 继承: AC类.
class Gree(AC):
    # 2.1 重写 AC#cool_wind 方法
    def cool_wind(self):
        print('格力空调 核心制冷技术 制作冷风')

    # 2.2 重写 AC#hot_wind 方法
    def hot_wind(self):
        print('格力空调 核心制热技术 制作热风')

    # 2.3 重写 AC#swing_l_r 方法
    def swing_l_r(self):
        print('格力空调 左右摆风!')

# 3. 定义Media类(美的空调类), 继承: AC类.
class Media(AC):
    # 3.1 重写 AC#cool_wind 方法
    def cool_wind(self):
        print('美的空调 核心制冷技术 制作冷风')

    # 3.2 重写 AC#hot_wind 方法
    def hot_wind(self):
        print('美的空调 核心制热技术 制作热风')

    # 3.3 重写 AC#swing_l_r 方法
    def swing_l_r(self):
        print('美的空调 左右摆风!')

# 定义函数, 测试空调的性能.
def my_ac(ac: AC):
    ac.cool_wind()
    ac.hot_wind()
    ac.swing_l_r()

# 4. 在main函数中测试.
if __name__ == '__main__':
    # 非多态方式
    # 4.1 测试 格力空调.
    g = Gree()
    g.cool_wind()
    g.hot_wind()
    g.swing_l_r()
    print('-' * 21)

    # 4.2 测试 美的空调.
    m = Media()
    m.cool_wind()
    m.hot_wind()
    m.swing_l_r()
    print('-' * 21)

    # 5. 多态方式.
    my_ac(g)
    print('-' * 21)
    my_ac(m)

2、类属性和对象属性

(一)、对象属性

概述

属于 对象的属性, 即: 每个对象都有, 且A对象的属性值修改了 不会影响 B对象的属性值

定义格式

类外: 对象名.属性名 = 属性值

类内: 写到 init魔法方法中, self.属性名 = 属性值

调用格式

类外: 对象名.属性名

类内: self.属性名

(二)、类属性

概述

属于 类的属性, 即: 可以被 该类下所有的对象所共享. 即: 无论是谁修改了这个变量的值, 之后大家用的都是修改后的

定义格式

定义在类中, 方法外的位置, 写法和以前我们写变量的格式 一样

调用格式

方式1: 类名.属性名

方式2: 对象名.属性名 可以这样写, 但是不推荐

细节

修改类属性必须通过 类名.属性名 = 属性值 的方式来修改, 不能通过 对象名.属性名 = 属性值的方式来修改.

因为: 前者是在修改 类属性的值, 后者是在 给对象新增1个属性

(三)、代码

# 1. 定义学生类.
class Student:
    # 1.1 定义 类属性(类变量).
    teacher_name = '菩提'

    # 1.2 对象属性, 类内 设置.
    def __init__(self):
        self.name = '张三'    # 对象属性, 该类的每个对象都有.

# 在main函数中测试.
if __name__ == '__main__':
    # 2. 创建学生类对象.
    s1 = Student()
    s2 = Student()

    # 3. 对象属性, 在类外 设置 对象属性.
    s1.name = '李四'
    s1.age = 21     # 只有s1对象有.

    # 4. 对象属性, 在类外 获取 对象属性.
    print(f'类外获取对象属性值: {s1.age}')       # 21
    print(f'类外获取对象属性值: {s1.name}')      # 李四
    print(f'类外获取对象属性值: {s2.name}')      # 张三
    print("-" * 21)

    # 5. 在类外, 访问类属性
    # 方式1: 类名. 的方式
    print(Student.teacher_name)     # 菩提
    # 方式2: 对象名. 的方式, 可以, 但是不推荐.
    print(s1.teacher_name)          # 菩提
    print(s2.teacher_name)          # 菩提
    print("-" * 21)

    # 6. 修改类属性的值.
    Student.teacher_name = '唐僧'     # 可以修改 类属性值
    # s1.teacher_name = '唐僧'          # 不是在修改类变量的值, 而是在给s1对象新增1个属性值.

    # 7. 重新打印 类属性的值.
    # 方式1: 类名. 的方式
    print(Student.teacher_name)  # 唐僧
    # 方式2: 对象名. 的方式, 可以, 但是不推荐.
    print(s1.teacher_name)  # 唐僧
    print(s2.teacher_name)  # 唐僧

3、类方法和静态方法

(一)、类方法

概述

它表示属于类的方法, 可以被所有的对象共享

细节

• 必须用装饰器 @classmethod 来修饰.

• 第一个参数必须是 cls, 表示: 当前类的 引用, 即: 等价于 类名. 的形式

• 类方法可以被 对象名. 或者 类名. 的方式来调用, 推荐使用 后者.

(二)、静态方法

概述

它表示属于 所有对象所共享 的方法, 可以被所有的对象共享

细节

• 必须用装饰器 @staticmethod 来修饰.

• 无参数要求, 根据需求来即可, 可传可不传.

• 静态方法可以被 对象名. 或者 类名. 的方式来调用, 推荐使用 后者.

QA

问: 静态方法 和 类方法的区别?

答:

1. 用的装饰器不同.

类方法: @classmethod

静态方法: @staticmethod

1. 是否必须要传 第1个参数.

类方法: 必须传cls参数, 表示 当前类的引用.

静态方法: 根据需求来即可, 可传可不传.

问: 以后到底怎么选择用 静态方法 还是 类方法呢?

答:

看需求, 如果某个方法时被所有对象所共享, 就可以考虑用 静态 或者 类方法.

再看是否要使用 cls参数, 用 => 类方法, 不用 => 静态方法.

(三)、代码

# 1. 定义学生类.
class Student:
    name = '码头'   # 类属性

    def __init__(self):
        self.age = 18     # 对象属性

    def method(self):
        print('我是method函数, 普通方法')

    @staticmethod
    def method2():
        print('我是method2方法, 我是静态方法')
        print(f'调用类属性: {Student.name}')

    @classmethod
    def method3(cls):   # cls来源于 class单词
        # self = 本类对象的引用, 类似于 对象名.
        # cls = 本类的引用, 类似于: 类名.
        print('我是method3方法, 我是类方法')
        print(f'cls表示类属性, 内容为: {cls}')  # <class '__main__.Student'>
        print(f'调用类属性: {cls.name}')

# 在main函数中测试.
if __name__ == '__main__':
    # 2. 创建对象.
    s1 = Student()

    # 3. 访问 静态方法
    Student.method2()       # 方式1: 类名.
    s1.method2()            # 方式2: 对象名.
    print('-' * 21)

    # 4. 访问 类方法
    Student.method3()      # 方式1: 类名.
    s1.method3()           # 方式2: 对象名.