面向对象
- 1.初识对象
- 1.1理解使用对象完成数据组织的思路
- 2.成员方法
- 2.1类的定义和使用语法
- 2.2成员方法的使用
- 3.类和对象
- 4.构造方法
- 4.1使用构造方法向成员变量赋值
- 5.其他内置方法
- 5.1__str__字符串方法
- 5.2__lt__小于符号比较方法
- 5.3__le__小于等于比较符号
- 5.4__eq__比较运算符实现方法
- 6.封装
- 6.1封装的概念
- 6.2私有成员的使用
- 7.继承
- 7.1继承的概念
- 7.2复写和使用父类成员
- 8.类型注解
- 8.1变量的类型注解
- 8.2函数(方法)的类型注解
- 8.3 Union类型
- 9.多态
- 10.综合案例
1.初识对象
1.1理解使用对象完成数据组织的思路
思考🤔？
学校开学，要求学生填写自己的基础信息，一人发一张白纸，让学生填写
改为使用登记表，打印出来让学生自行填写：
在程序中简单使用变量来记录学生信息
使用变量记录数据太乱了。
如果程序中也和生活中一样
- 可以设计表格
- 可以将设计的表格打印出来
- 可以将打印好的表格供人填写内容
那么数据的组织就非常方便了。
使用对象组织数据
在程序中可以做到和生活中那这样，设计表格，生产表格和填写表格的组织形式的
1.在程序中设计表格，我们称之为：设计类(class)
class Studen:
name = None #记录学生姓名
2.在程序中打印生产表格，我们称之为:创建对象
# 基于类创建对象
stu1 = Student()
stu2 = Student()
3.在程序中填写表格，我们称之为:对象属性赋值
stu_1.name = "周杰轮" # 为学生1对象赋予名称属性值
stu_2.name = "林军杰" # 为学生2对象赋予名称属性值
2.成员方法
2.1类的定义和使用语法
class 类名称 class是关键字，表示要定义类了
类的属性 类的属性，即定义在类中的变量（成员变量）
类的行为 类的行为，即定义在类中的函数（成员方法）
创建类对象的语法
对象 = 类名称()
class Student:
name = None # 学生的姓名
age = None # 学生的年龄
def say_hi(self):
print(f"Hi大家好，我是{self.name}")
stu = Student()
stu.name = "周杰轮"
stu.say_hi() # 输出: Hi大家好，我是周杰轮
从上述代码中可以得出
- 不仅可以定义属性来记录数据
- 也可以定义函数，用来记录行为
- 类中定义的属性（变量），我们称之为：
成员变量 - 类中定义的行为（函数），我们称之为：
成员方法
定义在类内部的函数称之为方法
2.2成员方法的使用
在类中定义成员方法和定义函数基本一致，但仍有细微的区别：
def 方法名(self,形参1 ....，形参N):
方法体
可以得出，在方法定义的参数列表中，有一个:self关键字self关键字是成员方法定义的时候，必须填写的。
- 它用来表示类对象自身的意思
- 当我们使用类对象调用方法的是，self会自动被Python传入
在方法内部，想要访问类的成员变量，必须使用self
注意事项
self关键字，尽管在参数列表中，但是传参的时候可以忽略它
class Student:
name = None
def say_hi(self):
print(f"Hello,大家好")
def say_hi2(self,msg):
print(f"大家好!{msg}")
stu = Student()
stu.say_hi() # 调用的时候，无需传参
stu.say_hi2("很高兴认识大家") # 调用的时候，需要传msg参数
在传入参数的时候，self是透明的，可以不用理会他。
3.类和对象
现实世界的事务和类
类和对象描述现实事务
程序中通过类来描述
基于类创建对象
4.构造方法
4.1使用构造方法向成员变量赋值
class Student:
name = None # 名称
age = None # 年龄
tel = None # 手机号
stu1 = Student()
stu1.name = "周杰轮"
stu1.age = 31
stu1.tel = "18012340000"
stu2 = Student()
stu2.name = "周杰轮"
stu2.age = 31
stu2.tel = "18012340000"
思考🤔
上述代码中，为对象的属性赋值需要依次进行，略显繁琐。
有没有更加高的方式，一行代码完成？
这个括号，能否像函数(方法)那样，通过传参的形式对属性赋值？
使用构造方法: __init__()
- 在创建类对象（构造类）的时候，会自动执行
- 在创建类对象（构造类）的时候，将传入参数自动传递给__init__方法使用
class Student:
name = None # 可以省略
age = None # 可以省略
tel = None # 可以省略
def __init__(self,name,age,tel)
self.name = name
self.age = age
self.tel = tel
print("Student类创建了一个对象")
stu = Student("周杰轮",31,"18500000000")
构造方法注意事项
- 构造方法名称：init_，千万不要忘记init前后有两个下划线
- 构造方法也是成员方法，不要忘记在参数列表中提供:self
- 在构造方法内定义成员变量，需要使用
self关键字- 这是因为：变量是定义在构造方法内部，如果要成为成员变量，需要用self来表示
练习
- 这是因为：变量是定义在构造方法内部，如果要成为成员变量，需要用self来表示
class Student:
# 构造方法
def __init__(self):
self.name = input("请输入学生姓名：")
self.age = int(input("请输入学生年龄："))
self.address = input("请输入学生地址：")
for i in range(1, 11):
print(f"当前录入第{i}位学习信息，总共需录入10位学习信息")
stu = Student()
print(f"学生{i}信息录入完成，信息为：【学生姓名：{stu.name}, 年龄：{stu.age}, 地址：{stu.address}")
5.其他内置方法
5.1__str__字符串方法
class Student:
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
stu = Student("周杰伦",25)
print(stu)
print(str(stu))
# 输出
<__main__.Student object at 0x000001E952802150>
<__main__.Student object at 0x000001E952802150>
当类对象需要被转换为字符串时，会输出如上结果(内存地址)
内存地址没多大用，我们可以通过__str__方法，控制类转换为字符串的行为。
class Student:
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
def __str__(self):
return f"Student类对象，name={self.name},age={self.age}"
stu = Student("周杰伦",25)
print(stu)
print(str(stu))
# 输出
Student类对象，name=周杰伦,age=25
Student类对象，name=周杰伦,age=25
5.2__lt__小于符号比较方法
class Student:
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
stu1 = Student("周杰伦",25)
stu2 = Student("林俊杰",30)
print(stu1 < stu2)
直接两个对象比较是不可以的，但是在类中实现__lt__方法，即可同时完成：小于符号和大于符号 两种比较
class Student:
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
def __lt__(self, other):
return self.age < other.age
stu1 = Student("周杰伦",25)
stu2 = Student("林俊杰",30)
print(stu1 < stu2)
# 返回值 True或者False
5.3__le__小于等于比较符号
class Student:
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
def __le__(self, other):
return self.age <= other.age
stu1 = Student("周杰伦",25)
stu2 = Student("林俊杰",30)
print(stu1 <= stu2) # 结果 True
print(stu1 >= stu2) # 结果 False
5.4__eq__比较运算符实现方法
class Student:
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
def __eq__(self, other):
return self.age == other.age
stu1 = Student("周杰伦",25)
stu2 = Student("林俊杰",30)
print(stu1 == stu2)
- 不实现__eq__方法，对象之间可以比较，但是
是比较内存地址，也即是：不同对象==比较一定是False结果 - 实现了__eq__方法，就可以按照自己的想法来决定2个对象是否相等了
6.封装
6.1封装的概念
封装表示的是，将现实世界事物的
- 属性
- 行为
封装到类中，描述为
- 成员变量
- 成员方法
从而完成程序对现实世界事物的描述
6.2私有成员的使用
私有成员的语法
- 私有成员的变量：变量名以__开头（2个下划线）
- 私有成员的方法：方法名以__开头（2个下划线）
class Phone:
IMEI = None # 序列号
producer = None # 厂商
__current_voltage = 0.5 # 当前电压 私有成员变量
def call_by_5g(self):
print("5g通话已开启")
def __keep_single_core(self): # 私有成员方法
print("让cpu以单核模式运行以节省电量")
phone = Phone()
phone.call_by_5g()
注意事项
- 私有方法无法直接被类对象使用
- 私有变量无法赋值，也无法获取值
使用私有成员
私有成员无法被类对象使用，但是可以被其他的成员使用
class Phone:
IMEI = None # 序列号
producer = None # 厂商
__current_voltage = 1 # 当前电压 私有成员变量
def call_by_5g(self):
if self.__current_voltage >= 1:
self.__keep_single_core()
print("5g通话已开启")
def __keep_single_core(self): # 私有成员方法
print("让cpu以单核模式运行以节省电量")
phone = Phone()
phone.call_by_5g()
# 输出
让cpu以单核模式运行以节省电量
5g通话已开启
练习
class Phone:
__is_5g_enable = False # True表示5g开启，False表示5g关闭
def __check_5g(self):
if self.__is_5g_enable ==True:
print("5g开启")
else:
print("5g关闭，使用4g网络")
def call_by_5g(self):
self.__check_5g()
print("正在通话中")
phone = Phone()
phone.call_by_5g()
# 输出
5g关闭，使用4g网络
正在通话中
7.继承
7.1继承的概念
思考🤔？
如果你是设计师，你会如何选择？
1.每一代新款手机，都从零开始设计
2.基于老款的设计，修修改改
设计新手机基于老款的基础上进行修改
class Phone:
IMEI = None
producer = "ITCAST"
def call_by_4g(self):
print("4g通话")
class Phone2024(Phone):
face_id = '10001'
def call_by_5G(self):
print("2024新功能：5g通话")
单继承
语法：
class 类名(父类名)
类内容体
多继承
语法：
class 类名(父类1，父类2...父类3)
类内容体
class Phone:
IMEI = None
producer = "ITCAST"
def call_by_4g(self):
print("4g通话")
class NFCReader:
nfc_type = "第五代"
producer = "HM"
def read_card(self):
print("NFC读卡")
def write_card(self):
print("NFC写卡")
class RemoteControl:
rc_type = "红外遥控"
def control(self):
print("红外")
class Myphone(Phone,NFCReader,RemoteControl):
pass
phone = Myphone()
print(phone.producer)
phone.call_by_4g()
phone.read_card()
# 输出
ITCAST
4g通话
NFC读卡
父类的品牌是ITCAST
父类的5g通话
ITCAST
7.2复写和使用父类成员
复写
子类继承父类成员属性和成员方法，如果对其“不满意”，那么可以进行复写。
即：在子类重新定义同名的属性或方法即可。
class Phone:
IMEI = None
producer = "ITCAST"
def call_by_5g(self):
print("父类的5g通话")
class Myphone(Phone):
producer = "HM"
def call_by_5g(self):
print("子类的5g通话")
phone = Myphone()
print(phone.producer)
phone.call_by_5g()
# 输出
HM
子类的5g通话
调用父类成员
class Phone:
IMEI = None
producer = "ITCAST"
def call_by_5g(self):
print("父类的5g通话")
class Myphone(Phone):
producer = "HM"
def call_by_5g(self):
# 方式1 调用父成员
print(f"父类的品牌是{Phone.producer}")
Phone.call_by_5g(self)
# 方式2 调用父类成员
print(f"父类的品牌是{super().producer}")
super().call_by_5g()
print("子类的5g通话")
注意事项
方式1调用父类成员
- 使用成员变量：
父类名.成员变量 - 使用成员方法：
父类名.成员方法(self)
方式2调用父类成员
- 使用成员变量：
super().成员变量 - 使用成员方法：
super().成员方法()
8.类型注解
8.1变量的类型注解
主要功能：
- 帮助第三方IDE工具（如PyCharm）对代码进行类型推断，协助做代码提示
- 帮助开发者自身对变量进行类型注释
支持：
- 变量的类型注解
- 函数（方法）形参列表和返回值的类型注解
方法1
# 基础容器类型注解
my_list :list = [1,2,3]
my_tuple: tuple = (1,2,3)
mu_dict: dict = {"itheima":666}
# 容器类型详细注解
my_list: list[int] = [1,2,3]
my_tuple: tuple[int,str,bool] = (1,"itheima",True)
my_dict: dict[str,int] = {"itheima":666}
# 类对象类型注解
class Student:
pass
stu: Student = Student()
方法2
# 在注释中进行类型注解
var_1 = random.randint(1,10) # type: int
var_2 = json.loads('{"name":"zhangsan"}') # type: dict[str,str]
def func():
return 10
var_3 = func() # type: int
注意：类型注解只是提示性的，并非决定性的。数据类型和注解类型无法对应也不会导致错误
8.2函数(方法)的类型注解
形参注解
def add(x:int,y:int):
return x + y
add()
返回值注解
def func(data: list) -> list:
return data
print(func())
8.3 Union类型
from typing import Union
my_list: list [Union[int,str]] = [1,2,"heima"]
def func(data: Union[int,str]) ->Union[int,str]:
pass
9.多态
多态：指的是多种状态。完成某个行为是，使用不同的对象会得到不同的状态。
多态常作用在继承关系上.
比如
- 函数(方法)形参声明接收父类对象
- 实际传入父类的子类对象进行工作
即:
- 以父类做定义声明
- 以子类做实际工作
- 用以获得同一行为, 不同状态
抽象类(接口)
举例
class AC:
def cool_wind(self):
"""制冷"""
pass
def hot_wind(self):
"""制热"""
pass
def wring_l_r(self):
"""左右摆风"""
pass
class Midea_AC(AC):
def cool_wind(self):
print("美的空调核心制冷科技")
def hot_wind(self):
print("美的空调电热丝加热")
def wring_l_r(self):
print("美的空调无风感左右摆风")
class GREE_AC(AC):
def cool_wind(self):
print("格力空调变频省电制冷")
def hot_wind(self):
print("格力空调电热丝加热")
def wring_l_r(self):
print("格力空调静音左右摆风")
def make_cool(ac:AC):
ac.cool_wind()
midea = Midea_AC()
gree = GREE_AC()
make_cool(midea)
make_cool(gree)
# 输出
美的空调核心制冷科技
格力空调变频省电制冷
10.综合案例
import json # 导入json模块
from pyecharts.charts import Bar # 导入pyecharts相关的模块
from pyecharts.options import *
from pyecharts.globals import ThemeType
class Record: # 数据定义的类
def __init__(self,date,order_id,money,province): # 该四个变量，在创建类对象时，需要将变量写入
self.date = date
self.order_id = order_id
self.money = money
self.province = province
def __str__(self): # 魔法方法，控制类转换为字符串（原输出为内存地址）
return f"{self.date},{self.order_id},{self.money},{self.province}"
# 定义一个抽象类用来做顶层设计，确定有哪些功能来实现
class FileReader:
def read_data(self) ->list[Record]:
# 读取文件的数据，读到的每一条数据都转换为Record对象，将他们封装到list内
pass
class TextFileReader(FileReader):
def __init__(self,path): # 定义成员变量的路径
self.path = path
# 复写父类的方法
def read_data(self) ->list[Record]:
record_list = []
f = open(self.path,"r",encoding="UTF-8")
for line in f.readlines():
line = line.strip() # 消除读取到的每一行数据中的\n
data_list = line.split(",")
record = Record(data_list[0],data_list[1],int(data_list[2]),data_list[3])
record_list.append(record)
f.close()
return record_list
class JsonFileReader(FileReader):
def __init__(self,path):
self.path = path # 定义成员变量的路径
def read_data(self) ->list[Record]:
f = open(self.path,"r",encoding="UTF-8")
record_list = []
for line in f.readlines():
data_dict = json.loads(line) # 转换
record = Record(data_dict["date"],data_dict["order_id"],int(data_dict["money"]),data_dict["province"])
record_list.append(record)
f.close()
return record_list
text_file_reader = TextFileReader("D:/2011年1月销售数据.txt")
json_file_reader = JsonFileReader("D:/2011年2月销售数据JSON.txt")
jan_data: list[Record]= text_file_reader.read_data()
feb_data: list[Record] = json_file_reader.read_data()
# 将两个月的数据转换为1个list来存储
all_data: list[Record] = jan_data + feb_data
# 开始进行数据计算，通过字典的方式
# {"2011-01-01":1534,"2011-01-02":300,"2011-01-03":500}
data_dict = {}
for record in all_data:
if record.date in data_dict.keys():
# 当前日期已有记录，所以和老记录累加即可
data_dict[record.date] += record.money
else:
data_dict[record.date] = record.money
# 可视化图表开发
bar = Bar(init_opts=InitOpts(theme=ThemeType.LIGHT))
bar.add_xaxis(list(data_dict.keys())) # 添加x轴数据
bar.add_yaxis("销售额",list(data_dict.values()),label_opts=LabelOpts(is_show=False)) # 添加y轴数据
bar.set_global_opts(
title_opts=TitleOpts(title="每日销售额")
) # 添加全局配置
bar.render("综合案例.html")
