python入门第二十一天——面向对象
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2023-12-26 08:21:37
- 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...”
面向过程编程最易被初学者接受,其往往用一长段代码来实现指定功能,开发过程中最常见的操作就是粘贴复制,即:将之前实现的代码块复制到现需功能处。
1 while True:
2 if cpu利用率 > 90%:
3 #发送邮件提醒
4 连接邮箱服务器
5 发送邮件
6 关闭连接
7
8 if 硬盘使用空间 > 90%:
9 #发送邮件提醒
10 连接邮箱服务器
11 发送邮件
12 关闭连接
13
14 if 内存占用 > 80%:
15 #发送邮件提醒
16 连接邮箱服务器
17 发送邮件
18 关闭连接
面向过程
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:
1 def 发送邮件(内容)
2 #发送邮件提醒
3 连接邮箱服务器
4 发送邮件
5 关闭连接
6
7 while True:
8
9 if cpu利用率 > 90%:
10 发送邮件('CPU报警')
11
12 if 硬盘使用空间 > 90%:
13 发送邮件('硬盘报警')
14
15 if 内存占用 > 80%:
16 发送邮件('内存报警')
函数式编程
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
创建类和对象
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
- class是关键字,表示类
- 创建对象,类名称后加括号即可
ps:类中的函数第一个参数必须是self(详细见:类的三大特性之封装)
类中定义的函数叫做 “方法”
# 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obj
obj = 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
self 就指向创建的实例本身
面向对象三大特性
面向对象的三大特性是指:封装、继承和多态。
一、封装
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:
第一步:将内容封装到某处
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。
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:
1、通过对象直接调用被封装的内容
上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式,根据保存格式可以如此调用被封装的内容:对象.属性名
1 class Foo:
2
3 def __init__(self, name, age):
4 self.name = name
5 self.age = age
6
7 obj1 = Foo('wupeiqi', 18)
8 print obj1.name # 直接调用obj1对象的name属性
9 print obj1.age # 直接调用obj1对象的age属性
10
11 obj2 = Foo('alex', 73)
12 print obj2.name # 直接调用obj2对象的name属性
13 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
1 class Foo:
2
3 def __init__(self, name, age):
4 self.name = name
5 self.age = age
6
7 def detail(self):
8 print self.name
9 print self.age
10
11 obj1 = Foo('wupeiqi', 18)
12 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
13
14 obj2 = Foo('alex', 73)
15 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。
__init__ 方法也叫构造方法
1 class Bar:
2 def __init__(self):
3 print('456456456')
4 def foo(self,arg):
5 print(self.name,self.age,self.gender,arg)
6
7 z1=Bar()
结果: 456456456
注意:特殊方法“__init__”前后分别有两个下划线!!!
注意到__init__
方法的第一个参数永远是self
,表示创建的实例本身,因此,在__init__
方法内部,就可以把各种属性绑定到self
,因为self
就指向创建的实例本身。
有了__init__
方法,在创建实例的时候,就不能传入空的参数了,必须传入与__init__
方法匹配的参数,但self
不需要传,Python解释器自己会把实例变量传进去
二、继承
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:
1 class 猫:
2
3 def 喵喵叫(self):
4 print '喵喵叫'
5
6 def 吃(self):
7 # do something
8
9 def 喝(self):
10 # do something
11
12 def 拉(self):
13 # do something
14
15 def 撒(self):
16 # do something
17
18 class 狗:
19
20 def 汪汪叫(self):
21 print '喵喵叫'
22
23 def 吃(self):
24 # do something
25
26 def 喝(self):
27 # do something
28
29 def 拉(self):
30 # do something
31
32 def 撒(self):
33 # 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)
1 class 动物:
2
3 def 吃(self):
4 # do something
5
6 def 喝(self):
7 # do something
8
9 def 拉(self):
10 # do something
11
12 def 撒(self):
13 # do something
14
15 # 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
16 class 猫(动物):
17
18 def 喵喵叫(self):
19 print '喵喵叫'
20
21 # 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
22 class 狗(动物):
23
24 def 汪汪叫(self):
25 print '喵喵叫'
26
27 伪代码
1 class Animal:
2
3 def eat(self):
4 print "%s 吃 " %self.name
5
6 def drink(self):
7 print "%s 喝 " %self.name
8
9 def shit(self):
10 print "%s 拉 " %self.name
11
12 def pee(self):
13 print "%s 撒 " %self.name
14
15
16 class Cat(Animal):
17
18 def __init__(self, name):
19 self.name = name
20 self.breed = '猫'
21
22 def cry(self):
23 print '喵喵叫'
24
25 class Dog(Animal):
26
27 def __init__(self, name):
28 self.name = name
29 self.breed = '狗'
30
31 def cry(self):
32 print '汪汪叫'
33
34
35 # ######### 执行 #########
36
37 c1 = Cat('小白家的小黑猫')
38 c1.eat()
39
40 c2 = Cat('小黑的小白猫')
41 c2.drink()
42
43 d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')
44 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。
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:
1 class Animal:
2
3 def eat(self):
4 print "%s 吃 " %self.name
5
6 def drink(self):
7 print "%s 喝 " %self.name
8
9 def shit(self):
10 print "%s 拉 " %self.name
11
12 def pee(self):
13 print "%s 撒 " %self.name
14
15
16 class Cat(Animal):
17
18 def __init__(self, name):
19 self.name = name
20 self.breed = '猫'
21
22 def cry(self):
23 print '喵喵叫'
24
25 class Dog(Animal):
26
27 def __init__(self, name):
28 self.name = name
29 self.breed = '狗'
30
31 def cry(self):
32 print '汪汪叫'
33
34
35 # ######### 执行 #########
36
37 c1 = Cat('小白家的小黑猫')
38 c1.eat()
39
40 c2 = Cat('小黑的小白猫')
41 c2.drink()
42
43 d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')
44 d1.eat()
45
46 代码实例
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
- 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
经典类和新式类,从字面上可以看出一个老一个新,新的必然包含了跟多的功能,也是之后推荐的写法,从写法上区分的话,如果 当前类或者父类继承了object类,那么该类便是新式类,否则便是经典类。
1 class D:
2
3 def bar(self):
4 print 'D.bar'
5
6
7 class C(D):
8
9 def bar(self):
10 print 'C.bar'
11
12
13 class B(D):
14
15 def bar(self):
16 print 'B.bar'
17
18
19 class A(B, C):
20
21 def bar(self):
22 print 'A.bar'
23
24 a = A()
25 # 执行bar方法时
26 # 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
27 # 所以,查找顺序:A --> B --> D --> C
28 # 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
29 a.bar()
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()
新式类多继承
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
在子类中调用父类的方法:两种调用父类的方法:
第一:
1 #!/usr/bin/env python3
2 #-*- coding:utf-8 -*-
3 '''
4 Administrator
5 2018/7/20
6 '''
7 class Father:
8 def 喝酒(self):
9 print("喝酒")
10 def 吃鸡(self):
11 print("我在吃鸡")
12
13
14 class Son(Father):
15 def 大保健(self):
16 print('我要大保健')
17 def 吃鸡(self):
18 super(Son,self).吃鸡()#执行父类中的方法
19 print("我才不要吃鸡。我讨厌吃鸡")
20
21 a=Son()
22
23 a.吃鸡()
结果:
"D:Program Files (x86)python36python.exe" F:/python从入门到放弃/7.20/面向对象2.py
我在吃鸡
我才不要吃鸡。我讨厌吃鸡
Process finished with exit code 0
第二种:
1 #!/usr/bin/env python3
2 #-*- coding:utf-8 -*-
3 '''
4 Administrator
5 2018/7/20
6 '''
7 class Father:
8 def 喝酒(self):
9 print("喝酒")
10 def 吃鸡(self):
11 print("我在吃鸡")
12
13
14 class Son(Father):
15 def 大保健(self):
16 print('我要大保健')
17 def 吃鸡(self):
18 # super(Son,self).吃鸡()#执行父类中的方法
19 print("我才不要吃鸡。我讨厌吃鸡")
20 Father.吃鸡(self)
21
22
23 a=Son()
24
25 a.吃鸡()
结果:
"D:Program Files (x86)python36python.exe" F:/python从入门到放弃/7.20/面向对象2.py
我才不要吃鸡。我讨厌吃鸡
我在吃鸡
Process finished with exit code 0
三、多态
Pyhon不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法,但是原生多态,其Python崇尚“鸭子类型”。
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
2、游戏场景,分别:
- 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
1 #-*- coding:utf-8 -*-
2 '''
3 Administrator
4 2018/7/23
5 '''
6 class Person:
7 def __init__(self,name,gender,age,fight):
8 self.name=name
9 self.gender=gender
10 self.age=age
11 self.fight=fight
12
13 def grassland(self):
14 '''
15 草丛战斗,消耗200战斗力
16 :return:
17 '''
18 self.fight=self.fight-200
19 self.detail()
20
21 def practice(self):
22 '''
23 自我修炼,增长100战斗力
24 :return:
25 '''
26 self.fight=self.fight+200
27 self.detail()
28
29 def incest(self):
30 '''
31 多人游戏,消耗500战斗力
32 :return:
33 '''
34 self.fight=self.fight-500
35 self.detail()
36
37 def detail(self):
38 '''
39 当前对象的详细情况
40 :return:
41 '''
42 temp='''
43 姓名:%s
44 性别:%s
45 年龄:%s
46 战斗力:%s
47 '''%(self.name,self.gender,self.age,self.fight)
48 print(temp)
49
50
51
52
53 if __name__=="__main__":
54 y_n=input("是否创建角色 y/s")
55 if y_n=='y':
56 name=input("请输入姓名:")
57 gender=input("请输入性别")
58 age=input("请输入年龄")
59 fight=int(input("请输入初始战斗力"))
60 npc=Person(name,gender,age,fight)#创建一个任务
61 npc.detail()
62 print("请选择游戏场景")
63 while True:
64 info="""
65 1、 草丛战斗
66 2、自我修炼
67 3、多人游戏
68 """
69 print(info)
70 n=str(input("请输入需要进入的游戏场景"))
71 npc_s={
72 "1":npc.grassland,
73 "2":npc.practice,
74 "3":npc.incest
75 }
76 if n in npc_s:
77 npc_s[n]()
创建游戏人物