python 面向对象编程的特点 - 封装 - 继承(经典类、新式类) - 多态 - 静态方法、类方法 - 下划线的使用 - 回合制攻击游戏实验

目录

面向对象编程的特点：

封装：封装是将数据和操作（方法）封装在一个对象中的能力

继承：继承是指一个类（子类）可以继承另一个类（父类）的属性和方法。

我们为什么需要继承呢？

父类/基类 => ATM

子类/派生类=> ChinaATM/ICBCATM

ATM系统父类子类讲解代码：

经典类和新式类

经典类 和 新式类的区别：（python2的环境中进行）

区别一：查看数据类型之间的区别

区别二：多重继承的查找顺序不同

经典类和新式类的继承关系

经典类 => 深度优先算法 

新式类 => C3算法 

多态：多态是指同一种操作或方法可以在不同的对象上产生不同的行为。

多态示例： 

静态方法和类方法：

示例代码：实例方法、静态方法、类方法的定义和使用

什么时候使用静态方法呢？ 

什么时候使用类方法呢？

调用静态、类、实例方法的条件：

python中下划线的使用：

python中的下划线：

单下划线开头的变量/函数/属性/方法/类--》保护对象 =>  外部还是可以用

双下划线开头的变量/函数/属性/方法/类--》私有对象 =>  只在自己空间中生效

示例：python中内置特殊变量或特殊方法一般都是用双下划线__开头双下划线结尾的

通过代码来实现单下划线 和 双下划线不同的功能

实验：回合制攻击游戏：

游戏介绍：

面向对象编程的特点：

  1. 封装（Encapsulation）：封装是将数据和操作（方法）封装在一个对象中的能力。对象对外部提供一组公共接口（方法），通过这些接口可以访问和操作对象的内部状态，而对象的内部实现细节对外部是不可见的。封装提供了信息隐藏和保护数据的机制，使得对象的设计更加模块化、安全性更高。

  2. 继承（Inheritance）：继承是指一个类（子类）可以继承另一个类（父类）的属性和方法。通过继承，子类可以重用父类的代码，并可以在此基础上添加、修改或覆盖父类的行为。继承提供了代码的重用性和层次化组织的能力，使得代码更加可维护和可扩展。

  3. 多态（Polymorphism）：多态是指同一种操作或方法可以在不同的对象上产生不同的行为。多态通过继承和方法重写实现，允许使用父类类型的变量来引用子类对象，从而在运行时动态地调用子类的方法。多态提供了接口的灵活性和代码的可扩展性，使得程序更加具有通用性和可复用性。

  4. 抽象（Abstraction）：抽象是指从具体的事物中提取出共同的特征和行为，形成抽象类或接口。抽象类定义了一组抽象方法和属性，描述了对象的基本行为和特征，而具体的实现则由子类来完成。抽象类和接口提供了对问题域的建模能力，使得程序设计更加符合现实世界的抽象和概念。

封装：封装是将数据和操作（方法）封装在一个对象中的能力

继承：继承是指一个类（子类）可以继承另一个类（父类）的属性和方法。

# 在python2中属于经典类
class A:
    pass

# 在python2中属于经典类
class B():
    pass

# 在python2中属于新式类
class C(object):
    pass

# class 类名(父类列表): pass  --》 我们可以继承的多个父类

# python3 以上写法效果一样的。
# python3 中默认继承自object

我们为什么需要继承呢？

因为继承可以帮助我们减少重复的代码

如下面的ATM系统为例（它可以使我们的扩展性更强）

# ATM类 bank =>银行

# 我们需要使用中国工商银行的ATM机和中国银行的ATM机

# 因此可以看到我们都需要使用ATM机的功能，只是我们需要去的银行不同，因此我们的父类可以使用ATM ， 子类可以使用 ChinaATM/ICBCATM（中国银行 或者 中国工商银行）

父类/基类 => ATM

子类/派生类=> ChinaATM/ICBCATM

父类和子类的创建条件：

父类：所有子类都公共的功能

子类;  如果父类的功能并不能满足我们的需求，我们需要撰写子类重写该方法

          如果父类没有该功能，我们需要撰写子类自己定义一个功能（也包括属性）

          如果__init__初始化不满足需求，我们需要在子类中重写一个__init__，并也可以执行父类的__init__函数，使用super().__init__ 方法

多重继承：一个类可以继承多个父类

                 多级别的继承

ATM系统父类子类讲解代码：

其中包含了ATM(object), 子类ChinaATM(ATM)和ICBCATM(ATM)）

使用到了继承的添加、修改 和 重写父类的行为

ChinaATM继承自ATM, 因此ATM中的所有东西，ChinaATM都有，并在其中添加 __init__ 初始化函数的功能，如果父类中有相同的变量，我们的ChinaATM内可以不用再继续定义了，我们只需要使用super().__init__(No, location, balance)去调用父类中的变量即可

重写属性、方法 => 父类的某些东西，不满足需求，可以重写

如果需要的功能，父类没有，自己添加一个

class ATM(object):
    bank = "银行ATM"

    def __init__(self, No, location, balance):
        print("这是ATM的__init__")
        self.No = No
        self.location = location
        self.balance = balance

    def save_money(self, money):
        self.balance += money
        print(f"{self.bank}-{self.No}余额为：{self.balance}")

    def get_money(self, money):
        self.balance -= money
        print(f"{self.bank}-{self.No}余额为：{self.balance}")

class ChinaATM(ATM):
    bank = "中国银行ATM"
    # No, location, balance, test
    def __init__(self, No, location, balance, test):
        print("这是ChinaATM的__init__")
        self.test = test
        super().__init__(No, location, balance)

# ChinaATM继承自ATM,ATM中的所有东西，ChinaATM都有

class ICBCATM(ATM):
    # 重写属性、方法 => 父类的某些东西，不满足需求，可以重写
    bank = "工商银行ATM"
    def save_money(self):
        print("这是ICBC-ATM的save_money")

    # 如果需要的功能，父类没有，自己添加一个
    def show(self):
        print(self.bank, self.No)

# 创建一个中国银行的ATM机
china_atm1 = ChinaATM("cn_atm_001", "长沙市芙蓉区湖南农业大学", 100, "ok")
china_atm1.get_money(10)
print(china_atm1.bank)
# icbc_atm1 = ICBCATM("icbc_atm_001", "长沙市岳麓区",1000)
# icbc_atm1.save_money()
# icbc_atm1.show()

经典类和新式类

新式类：继承与object => python3中默认都是继承于object => python3中所有的类都是新式类哦

经典类: 没有显式地继承object（就是父类没有写object来表示自己是父类） =>python2中

经典类 和 新式类的区别：（python2的环境中进行）

区别一：查看数据类型之间的区别

#定义了四个类
class A():pass   经典类
class B: pass    经典类
class C(object):pass   新式类
class D(object):pass   新式类

# 区别一：查看数据类型之间的区别
# 经典类：
a = A() # type(a) => instance
b = B() # type(b) => instance 
type(a) == type(b) => True    # 上面的方式来判断数据类型是不对的
a.__class__ =>  #这种方式才能获取到正确的数据类型
b.__class__ 

# 新式类
c = C() # type(c) => <class '__main__.C'> #新式类可以直接使用type来查看数据类型
d = D()

区别二：多重继承的查找顺序不同

经典类和新式类的继承关系

代码展示：

class A:
	pass
	#def test(self):
	#	print("this is A")
class B(A):
	pass
	#def test(self):
	#	print("this is B")
class C(A):
	pass
	#def test(self):
	#	print("this is C")
class D(B):
	pass
	#def test(self):
	#	print("this is D")
class E(C):
	pass
	#def test(self):
	#	print("this is E")
class F(D,E):
	pass
	#def test(self):
	#	print("this is F")

f = F()
f.test()

经典类

在python2中多重继承的查找顺序：

经典类 => 深度优先算法 

F -> D -> B -> A -> E -> C

新式类

新式类 => C3算法 

我们可以通过 F.mro(), F.__mro__  方法直接 查看到查找到父类的顺序

F -> D -> B -> E -> C -> A -> Object

解析列表：

A => [AO] => AO

B(A) => B+[AO] => BAO

C(A) => C+[AO] =>CAO

D(B) => D+[BAO] => DBAO

E(C) => E+[CAO] => ECAO

F(D,E) => F+[DBAO]+[ECAO]

       => FDBECAO

1. 将自身放到解析顺序中

2. 接下来出现的类，如果在后面解析列表中没有出现的话，直接将该类放到解析顺序中

    如果出现了，再看后面的类（再解析后面的类）

多态：多态是指同一种操作或方法可以在不同的对象上产生不同的行为。

其实就是一个功能，展现多种形态

鸭子类型：

      一只鸟，游起来泳来像一只鸭子，走起路来像一只鸭子，它就是一只鸭子

      接收一个鸭子数据（swim,walk） => 等于传递一个鸟数据(swim, walk) --》因此在使用(swim, walk)的时候呈现多种形态

多态示例： 

#创建一个功能
def MoneyPay(obj):
    obj.pay()

# 可以调用多种状态（类的方法）
class WePay():
    def pay(self):
        print("this is wepay!")

class AliPay():
    def pay(self):
        print("This is alipay")


#调用方法（一个功能，多种形态）
wepay1 = WePay()
MoneyPay(wepay1)
alipay1 = AliPay()
MoneyPay(alipay1)

静态方法和类方法：

属性和方法的种类：

# 属性: 类属性和实例属性

# 方法： 实例方法、静态方法、类方法

示例代码：实例方法、静态方法、类方法的定义和使用

class Person(object):
    # 类属性
    MAX = 10

# 实例方法
    # 实例方法：没有任何修饰，第一个参数self
    def __init__(self, name):  #self代表实例本身
        self.name = name
# 静态方法
    # 静态方法：使用@staticmethod装饰器，没有额外的参数
    # 写在函数/类上方用@修饰对象称为装饰器
    # 如果定义一个类中方法的时候，没有用到类和实例相关的数据时，可以定义成静态方法
    @staticmethod
    def static_method():   #括号中什么都没有
        print("this is a static method")

    def instance_method(self):
        # 给实例添加了一个MAX
        # self.MAX = 20
        self.__class__.MAX = 20   #在实例方法中修改 类属性 的变量，需要使用self.__class__.类属性
        print(f"this is a instance method:{self}")
# 类方法
    # 当在方法中需要类（类属性）中数据，可以把它定义成类方法
    # 类方法：使用@classmethod修饰，有一个默认的参数 cls=>表示当前类
    @classmethod
    def class_method(cls):  #cls表示当前的类
        # cls.MAX = 20
        print(f"this is a class method：{cls}")

#实例调用方法
p1 = Person("Cici")
# 调用方法
p1.static_method()     #不代表什么，直接运行函数得到的结果
p1.class_method()      #代表类
p1.instance_method()   #代表实例

# 类调用方法
Person.static_method()
Person.class_method()
# 类名.实例方法（） 不可以调用 会报错
# Person.instance_method()

print(Person.MAX)
# 即没有用到类数据，也没有用到实例数据：@staticmethod
# 用到类数据，没有用到实例数据：@classmethod
# 用到实例数据，没有用到类数据：实例方法
# 即用到了实例数据，又用到了类数据：实例方法 self.__class__

结果输出：

this is a static method                             #静态方法
this is a class method：<class '__main__.Person'>   #类方法
this is a instance method:<__main__.Person object at 0x000001E5997DCF10>  #实例方法

什么时候使用静态方法呢？ 

如果定义一个类中方法的时候，没有用到类和实例相关的数据时，可以定义成静态方法。

什么时候使用类方法呢？

当在方法中需要类（类属性）中数据，可以把它定义成类方法

调用静态、类、实例方法的条件：

# 即没有用到类数据，也没有用到实例数据：@staticmethod
# 用到类数据，没有用到实例数据：@classmethod
# 用到实例数据，没有用到类数据：实例方法
# 即用到了实例方法，又用到了类数据：实例方法 + self.__class__.类属性

python中下划线的使用：

python使用下划线的时候：

_user_name = 0  # 单下划线
__user_name = 0  # 双下划线

go中使用下划线的时候：

# file, _ = OpenFile()
# 在go中如果丢弃某个数据放到_变量中

python中的下划线：

单下划线开头的变量/函数/属性/方法/类--》保护对象 =>  外部还是可以用

双下划线开头的变量/函数/属性/方法/类--》私有对象 =>  只在自己空间中生效

缺点：

使用通配符（*）的方式导入文件/模块的时候，以单下划线_ 和 双下划线__开头的对象是不会被导入进去的

from 模块名 import *

示例：python中内置特殊变量或特殊方法一般都是用双下划线__开头双下划线结尾的

# python内置特殊变量或方法一般都是用双下划线开头双下划线结尾
print(__file__)        # 当前文件的绝对路径
print(__name__)        # 当前运行的模块名（__main__或模块路径）

print(__doc__)         # 当前文件/函数/类 文档注释

print(a.__class__)     # a是哪个类，返回当前类
print(B.__bases__)     # 查看B的父类有哪些

from requests import get
print(get.__module__)  # 查看当前模块名

#例如：
def test():
    """
    this is a test function
    :return:
    """
    pass
print(test.__doc__)    # 当前文件/函数/类 文档注释

========
#定义两个类：
class A(object):
    pass

class B(A):
    pass

a = A()
b = B()
print(a.__class__)     # a是哪个类，返回当前类
print(B.__bases__)     # 查看B的父类有哪些


print(dir(A))
通过print(dir(A))来查看A类可以使用哪些方法，其中就包含了很多的双下划线的方法

通过代码来实现单下划线 和 双下划线不同的功能

class Parent:
    tmp = 'tmp'
    _min = 0     # 保护变量
    __max = 10   # 私有变量，只能在当前类的内部使用（子类也用不了）
    def __make(self):  #私有方法
        print("这是一个私有方法")

    def _make2(self):  #保护方法
        print("这是一个保护方法")

    def show(self):
        print(f"_min:{self._min}, __max:{self.__max}")

class Child(Parent):
    def show(self):
        # print(f"__max:{self.__max}")
        print(f"__max:{self._min}")

#定义实例
p = Parent()
c = Child()

#输出当前类可用的属性和方法
print(dir(p))
print(dir(c))
print(Child.__dict__)
print(Parent.__dict__)

#调用show()方法
p.show()
# python所谓的私有，实际上也是可以访问到的，方法特殊一些，如下面的p._Parent__max方式访问
print(p._min, p._Parent__max)

#调用show()方法
c.show()
print(c._Parent__max)

p._make2()   #可以访问包含方法
# p.__make()  #但是不可以访问私有方法

实验：回合制攻击游戏：

游戏介绍：

回合制游戏：两人进行到一个房间，相互攻击
创建Game类：游戏
    交互式菜单：
        创建角色，创建房间，
        添加角色到房间，
        房间满员自动开始游戏

创建Room类：房间
    房间名，房间编号，房间成员，房间最大人数
    加入房间：房间满员自动开始游戏(player1, player2 )
    room.add(player)

创建Role类：角色
    初始血量100，初始积分100，
    名字、血量、积分、当前所在房间
    攻击 a.attack(b)随机掉血（10-30）
    role.join(room)

代码： 

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