面向对象的三大特性
面向对象编程,是许多编程语言都支持的一种编程思想。 简单理解是:基于模板(类)去创建实体(对象),使用对象完成功能开发。
面向对象包含3大主要特性:
封装
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
对用户隐藏的属性和行为
现实世界中的事物,有属性和行为。
但是不代表这些属性和行为都是开放给用户使用的。
苹果越狱、安卓root,也是为了突破权限使用这些对用户隐藏的属性和行为
私有成员
既然现实事物有不公开的属性和行为,那么作为现实事物在程序中映射的类,也应该支持。
类中提供了私有成员的形式来支持。
- 私有成员变量
- 私有成员方法
定义私有成员的方式非常简单,只需要:
- 私有成员变量:变量名以__开头(2个下划线)
- 私有成员方法:方法名以__开头(2个下划线)
即可完成私有成员的设置
使用私有成员
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
# 定义一个类,内含私有成员变量和私有成员方法
class Phone:
__current_voltage = 0.51 # 当前手机运行电压
def __keep_single_core(self):
print("让CPU以单核模式运行")
def call_by_5g(self):
if self.__current_voltage >= 1: # 在成员方法内 可以访问其它私有成员
print("5g通话已开启")
else:
self.__keep_single_core() # 在成员方法内 可以访问其它私有成员
print("电量不足,无法使用5g通话,并以设置为单核运行进行省电")
总结:
1. 封装的概念是指?
将现实世界事物在类中描述为属性和方法,即为封装。
2. 什么是私有成员?为什么需要私有成员?
现实事物有部分属性和行为是不公开对使用者开放的。同样在类中描述属性和方法的时候也需要达到这个要求,就需要定义私有成员了
3. 如何定义私有成员?
成员变量和成员方法的命名均以__作为开头即可
4. 私有成员的访问限制?
- 类对象无法访问私有成员
- 类中的其它成员可以访问私有成员
练习:
设计带有私有成员的手机
设计一个手机类,内部包含:
- 私有成员变量:__is_5g_enable,类型bool,True表示开启5g,False表示关闭5g
- 私有成员方法:__check_5g(),会判断私有成员__is_5g_enable的值
- 若为True,打印输出:5g开启
- 若为False,打印输出:5g关闭,使用4g网络
- 公开成员方法:call_by_5g(),调用它会执行
- 调用私有成员方法:__check_5g(),判断5g网络状态
- 打印输出:正在通话中
运行结果:
通过完成这个类的设计和使用,体会封装中私有成员的作用
- 对用户公开的,call_by_5g()方法
- 对用户隐藏的,__is_5g_enable私有变量和__check_5g私有成员
# 设计一个类,用来描述手机
class Phone:
# 私有成员变量:__is_5g_enable
__is_5g_enable = False # 5g状态
# 私有成员方法:__check_5g()
def __check_5g(self):
if self.__is_5g_enable:
print("5g开启")
else:
print("5g关闭,使用4g网络")
# 公开成员方法:call_by_5g()
def call_by_5g(self):
self.__check_5g()
print("正在通话中")
phone = Phone()
phone.call_by_5g()
结果:
5g关闭,使用4g网络
正在通话中
继承
继承的引出
设计手机
如果你是设计师,你会如何选择?
- 每一代新款手机,都从零开始出设计图
- 基于老款的设计图,修修改改
构建Phone2022类,你会选择
- 从头写一个新的类
- 基于已有的Phone类进行修改
我们可以使用继承,来完成此需求
继承分为:单继承和多继承
继承表示:将从父类那里继承(复制)来成员变量和成员方法(不含私有)
单继承
class 类名(父类名):
类内容体
多继承
Python的类之间也支持多继承,即一个类,可以继承多个父类
class 类名(父类1, 父类2, ......, 父类N):
类内容体
多继承注意事项
多个父类中,如果有同名的成员,那么默认以继承顺序(从左到右)为优先级。
即:先继承的保留,后继承的被覆盖
# 演示单继承
class Phone:
IMEI = None # 序列号
producer = "ITCAST" # 厂商
def call_by_4g(self):
print("4g通话")
class Phone2022(Phone):
face_id = "10001" # 面部识别ID
def call_by_5g(self):
print("2022年新功能:5g通话")
phone = Phone2022()
print(phone.producer)
phone.call_by_4g()
phone.call_by_5g()
# 演示多继承
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("红外遥控开启了")
class MyPhone(Phone, NFCReader, RemoteControl):
pass # 占位表示空
phone = MyPhone()
# 多继承下,父类成员名一致的场景 优先级从左到右
print(phone.producer)
结果:
ITCAST
4g通话
2022年新功能:5g通话
ITCAST
复写
子类继承父类的成员属性和成员方法后,如果对其“不满意”,那么可以进行复写。
即:在子类中重新定义同名的属性或方法即可。
调用父类同名成员
一旦复写父类成员,那么类对象调用成员的时候,就会调用复写后的新成员
如果需要使用被复写的父类的成员,需要特殊的调用方式:
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:
- 使用super()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()
只能在子类内调用父类的同名成员。
子类的类对象直接调用会调用子类复写的成员
复写总结
1. 复写表示:
对父类的成员属性或成员方法进行重新定义
2. 复写的语法:
在子类中重新实现同名成员方法或成员属性即可
3. 在子类中,如何调用父类成员
- 注意:只可以在子类内部调用父类的同名成员,子类的实体类对象调用默认是调用子类复写的
总结:
1. 什么是继承?
继承就是一个类,继承另外一个类的成员变量和成员方法
语法:
class 类名(父类名):
类内容体
class 类名(父类1, 父类2, ......, 父类N):
类内容体
子类构建的类对象,可以
- 有自己的成员变量和成员方法
- 使用父类的成员变量和成员方法
2. 单继承和多继承
- 单继承:一个类继承另一个类
- 多继承:一个类继承多个类,按照顺序从左向右依次继承
多继承中,如果父类有同名方法或属性,先继承的优先级高于后继承
3. pass关键字的作用是什么
pass是占位语句,用来保证函数(方法)或类定义的完整性,表示无内容,空的意思