【Python】面向对象（专版提升2）

面向对象

  • 1. 概述
    • 1.1面向过程
    • 1.2 面向对象
  • 2. 类和对象
    • 2.1 语法
      • 2.1.1 定义类
      • 2.1.2 实例化对象
    • 2.2 实例成员
      • 2.2.1 实例变量
      • 2.2.2 实例方法
      • 2.2.3 跨类调用
  • 3. 三大特征
    • 3.1 封装
      • 3.1.1 数据角度
      • 3.1.2 行为角度
      • 3.1.3 案例:信息管理系统
        • 3.1.3.1 需求
        • 3.1.3.2 分析
        • 3.1.3.3 设计
    • 3.2 继承
      • 3.2.1 继承方法
      • 3.2.2 内置函数
      • 3.2.4 定义
    • 3.3 多态
      • 3.3.1 定义
      • 3.3.2 重写
      • 3.3.3 重写内置函数

1. 概述

1.1面向过程

(1) 定义：分析出解决问题的步骤，然后逐步实现。
在这里插入图片描述(2) 案例：

dict_bjlz = {
"name": "八角笼中", "type": "剧情", "index": 690761
}
dict_fs = {
"name": "封神第一部", "type": "奇幻", "index": 532622
}
print("%s电影类型是%s,指数%s." %
(dict_bjlz["name"],dict_bjlz["type"],dict_bjlz["index"]))
print("%s电影类型是%s,指数%s." %
(dict_fs["name"],dict_fs["type"],dict_fs["index"]))

(3) 优点：简单直观，适合顺序按步骤执行的任务
(4) 缺点：所有字典都要重复定义键,数据与算法分离不易扩展

1.2 面向对象

(1) 定义：可以使用类将变量与函数组合成新的数据类型
(2)案例：

class Movie:
	def __init__(self, name, type, index):
		self.name = name
		self.type = type
		self.index = index
	def display(self):
		print("%s电影的类型是%s,指数是%s." % (self.name, 		self.type, self.index))

bjlz = Movie("八角笼中","剧情",690761)
fs = Movie("封神第一部","奇幻",532622)
bjlz.display()
fs.display()

(3) 优点：将每个字典相同的键统一定义在类中,将数据与对应的操作组合在一起扩展性强
(4) 缺点：学习曲线陡峭

2. 类和对象

2.1 语法

2.1.1 定义类

在这里插入图片描述
(1) 代码

class 类名:
	"""
		文档说明
	"""
	def __init__(self,参数):
		self.实例变量 = 参数
	
	def 实例方法(self,参数):
		pass

(2) 说明
– 类名所有单词首字母大写.
– init 也叫构造函数，创建对象时被调用，也可以省略。
– self 变量绑定的是被创建的对象，名称可以随意。

2.1.2 实例化对象

在这里插入图片描述
(1) 代码

对象名 = 类名(数据)

(2) 说明
– 对象名存储的是实例化后的对象地址
– 类名后面的参数按照构造函数的形参传递

2.2 实例成员

2.2.1 实例变量

(1) 语法
a. 定义：对象.变量名
b. 调用：对象.变量名
(2) 说明
a. 首次通过对象赋值为创建，再次赋值为修改.

class Movie:
	pass

movie = Movie()
movie.name = "八角笼中"
movie.name = "封神第一部"

b. 通常在构造函数(_init)中创建

class Movie:
	def __init__(self, name, type, index):
		self.name = name

movie = Movie("八角笼中")
print(movie.name)

(3) 每个对象存储一份，通过对象地址访问
(4) 作用：描述某个对象的数据。
(5) dict：对象的属性，用于存储自身实例变量的字典。

2.2.2 实例方法

(1) 定义

def 方法名称(self, 参数):
		方法体

(2) 调用：

对象.方法名称(参数)
# 不建议通过类名访问实例方法

(3) 说明
– 至少有一个形参，第一个参数绑定调用这个方法的对象,一般命名为self。
– 无论创建多少对象，方法只有一份，并且被所有对象共享。
(4) 作用：表示对象行为。

2.2.3 跨类调用

# 写法1：直接创建对象
# 语义：老张每次创建一辆新车去
class Person:
	def __init__(self, name=""):
		self.name = name
	def go_to(self,position):
		print("去",position)
		car = Car()
		car.run()

class Car:
	def run(self):
		print("跑喽～")

lz = Person("老张")
lz.go_to("东北")


# 写法2：在构造函数中创建对象
# 语义：老张开自己的车去
class Person:
	def __init__(self, name=""):
		self.name = name
		self.car = Car()


	def go_to(self,position):
		print("去",position)
		self.car.run()

class Car:
	def run(self):
		print("跑喽～")

lz = Person("老张")
lz.go_to("东北")


# 方式3：通过参数传递
# 语义：老张用交通工具去
class Person:
	def __init__(self, name=""):
		self.name = name
	def go_to(self,vehicle,position):
		print("去",position)
		vehicle.run()

class Car:
	def run(self):
		print("跑喽～")

lz = Person("老张")
benz = Car()
lz.go_to(benz,"东北")

3. 三大特征

3.1 封装

3.1.1 数据角度

(1) 定义：将一些基本数据类型复合成一个自定义类型。
(2) 优势：
– 将数据与对数据的操作相关联。
– 代码可读性更高（类是对象的模板）。

3.1.2 行为角度

(1) 定义：
向类外提供必要的功能，隐藏实现的细节。
(2) 优势：
简化编程，使用者不必了解具体的实现细节，只需要调用对外提供的功能。
(3) 私有成员：
– 作用：无需向类外提供的成员，可以通过私有化进行屏蔽。
– 做法：命名使用双下划线开头。
– 本质：障眼法，实际也可以访问。
私有成员的名称被修改为：类名_成员名，可以通过__dict__属性查看。
– 演示

class MyClass:
	def __init__(self, data):
		self.__data = data
	
	def __func01(self):
		print("func01执行了")

m01 = MyClass(10)
# print(m01.__data) # 无法访问
print(m01._MyClass__data)
print(m01.__dict__) # {'_MyClass__data': 10}
# m01.__func01() # 无法访问
m01._MyClass__func01()

3.1.3 案例:信息管理系统

3.1.3.1 需求

实现对用户信息的增加、删除、修改和查询。

3.1.3.2 分析

界面可能使用控制台，也可能使用Web等等。
(1) 识别对象：界面视图类 逻辑控制类 数据模型类
(2) 分配职责：
– 界面视图类：负责处理界面逻辑，比如显示菜单，获取输入，显示结果等。
– 逻辑控制类：负责存储用户信息，处理业务逻辑。比如添加、删除等
– 数据模型类：定义需要处理的数据类型。比如用户信息。
(3) 建立交互：

界面视图对象 <----> 数据模型对象 <----> 逻辑控制对象

3.1.3.3 设计

(1) 数据模型类：UserModel
– 数据：编号 id,姓名 name,年龄 login_id,密码 pwd
(2) 逻辑控制类：UserController
– 数据：用户列表 list_user
– 行为：添加用户 add_user，删除用户remove_student，修改用户update_student
(3) 界面视图类：UserView
– 数据：逻辑控制对象controller
– 行为：显示菜单__display_menu，选择菜单项__select_menu，入口逻辑main，
输入学生__input_users，输出学生__display_user，删除学生__delete_user，
修改学生信息__modify_user

3.2 继承

3.2.1 继承方法

(1) 语法:

class 父类:
	def 父类方法(self):
		方法体

class 子类(父类)：
	def 子类方法(self):
		方法体
		
儿子 = 子类()
儿子.子类方法()
儿子.父类方法()

(2) 说明：
子类直接拥有父类的方法.
(3) 演示：

class Person:
	def say(self):
		print("说话")

class Teacher(Person):
	def teach(self):
		self.say()
		print("教学")
		
class Student(Person):
	def study(self):
		self.say()
		print("学习")

qtx = Teacher()
qtx.say()
qtx.teach()

xm = Student()
xm.say()
xm.study()

3.2.2 内置函数

(1) isinstance(对象, 类型)
对象是否为一种类型
(2) type(类型) == 类型
对象的类型是否是一种类型
(3) 演示

# 对象 是一种 类型： isinstance(对象,类型)
# 老师对象 是一种 老师类型
print(isinstance(qtx, Teacher)) # True
# 老师对象 是一种 人类型
print(isinstance(qtx, Person)) # True
# 老师对象 是一种 学生类型
print(isinstance(qtx, Student)) # False
# 人对象 是一种 学生类型
print(isinstance(p, Student)) # False
# 是的关系
# 老师对象的类型 是 老师类型
print(type(qtx) == Teacher) # True
# 老师对象的类型 是 人类型
print(type(qtx) == Person) # False

3.2.3 继承数据
(1) 语法

class 子类(父类):
	def __init__(self,父类参数,子类参数):
		super().__init__(参数) # 调用父类构造函数
		self.实例变量 = 参数

(2) 说明
子类如果没有构造函数，将自动执行父类的，但如果有构造函数将覆盖父类的。此时必须通过super()函数调用父类的构造函数，以确保父类实例变量被正常创建。
(3) 演示

class Person:
	def __init__(self, name="", age=0):
		self.name = name
		self.age = age
		
# 子类有构造函数,不会使用继承而来的父类构造函数[子覆盖了父方法,好像它不存在]
class Student(Person):
	# 子类构造函数：父类构造函数参数,子类构造函数参数
	def __init__(self, name, age, score):
		# 调用父类构造函数
		super().__init__(name, age)
		self.score = score

ts = Person("唐僧",22)
print(ts.name)
kw = Student("悟空", 23, 100)
print(wk.name)
print(wk.score)

3.2.4 定义

(1) 概念： 重用现有类的功能，并在此基础上进行扩展。
(2) 说明：子类直接具有父类的成员（共性），还可以扩展新功能。
(3) 相关知识
– 父类（基类、超类）、子类（派生类）。
– 父类相对于子类更抽象，范围更宽泛；子类相对于父类更具体，范围更狭小。
– 单继承：父类只有一个（例如 Java，C#）。
– 多继承：父类有多个（例如C++，Python）。
– Object类：任何类都直接或间接继承自 object 类。

3.3 多态

3.3.1 定义

(1) 字面意思：对于一种行为有不同表现形态。
(2) 概念：对于父类的一个方法，在不同的子类上有不同体现。
(3) 说明：编码时调用父类方法，运行时传递子类对象执行子类方法。

3.3.2 重写

(1) 定义：在子类定义与父类相同的方法。
(2) 作用：改变父类行为，体现子类个性。

3.3.3 重写内置函数

(1) 定义：Python中，以双下划线开头、双下划线结尾的是系统定义的成员。我们可以在自定义类中进
行重写，从而改变其行为。
(2) str 函数：将对象转换为字符串(对人友好的)
– 演示

class Movie:
def __init__(self, name, type, index):
self.name = name
self.type = type
self.index = index
def __str__(self):
print("%s电影的类型是%s,指数是%s." % (self.name, self.type, self.index))
bjlz = Movie("八角笼中","剧情",690761)
fs = Movie("封神第一部","奇幻",532622)
print(bjlz)
print(fs)

(3) 算数运算符
在这里插入图片描述

(4) 复合运算符重载
在这里插入图片描述

(5) 比较运算重载
在这里插入图片描述

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