本章内容
面向对象
面向对象编程——Object Oriented Programming,简称OOP,是一种程序设计思想。OOP把对象作为程序的基本单元,一个对象包含了数据和操作数据的函数。
面向过程的程序设计把计算机程序视为一系列的命令集合,即一组函数的顺序执行。为了简化程序设计,面向过程把函数继续切分为子函数,即把大块函数通过切割成小块函数来降低系统的复杂度。
而面向对象的程序设计把计算机程序视为一组对象的集合,而每个对象都可以接收其他对象发过来的消息,并处理这些消息,计算机程序的执行就是一系列消息在各个对象之间传递。
在Python中,所有数据类型都可以视为对象,当然也可以自定义对象。自定义的对象数据类型就是面向对象中的类(Class)的概念。
类和实例
面向对象最重要的概念就是类(Class)和实例(Instance),必须牢记类是抽象的模板,比如Student类,而实例是根据类创建出来的一个个具体的“对象”,每个对象都拥有相同的方法,但各自的数据可能不同。
仍以Student类为例,在Python中,定义类是通过class
关键字:
# _author_=AbeoHu class FOO:#类 def __init__(self):#定义对象 pass class people:#类 def __init__(self):#定义对象 pass
执行一个简单的面向对象的代码:
# _author_=AbeoHu class FOO:#类 def __init__(self,name,leader):#定义对象 self.name=name self.leader=leader p1=FOO('xiaohu','213') print(p1.name,p1.leader)
动态字段:
# _author_=AbeoHu class FOO:#类 def __init__(self,name,leader):#定义对象 self.name=name self.leader=leader p1=FOO('xiaohu','213')#动态字段 print(p1.name,p1.leader) class people: def __init__(self,age,oo): self.age=age self.oo=oo h1=people('333','2222')#动态字段 print(h1.age,h1.oo)
静态字段:
我在class里面定义个变量:
class FOO:#类 meno='中国'#静态字段,不能被动态调取的,他是属于类的 def __init__(self,name,leader):#定义对象 self.name=name self.leader=leader p1=FOO('xiaohu','213')#动态字段 print(FOO.meno)#调用静态字段
动态方法:
# _author_=AbeoHu class FOO:#类 meno='中国'#静态字段,不能被动态调取的,他是属于类的 def __init__(self,name,leader):#定义对象 self.name=name self.leader=leader def foo(self): print(self.name+'正在开运动会')#动态方法 p1=FOO('xiaohu','213')#动态字段 print(p1.foo())#调用动态方法
静态方法:
# _author_=AbeoHu class FOO:#类 meno='中国'#静态字段,不能被动态调取的,他是属于类的 def __init__(self,name,leader):#定义对象 self.name=name self.leader=leader def foo(self): print(self.name+'正在开运动会')#动态方法 @staticmethod def fo():#静态方法 print('每个省') p1=FOO('xiaohu','213')#动态字段 print(p1.foo())#调用动态方法 print(FOO.fo())#调用静态方法
特性:将方法改成字段
# _author_=AbeoHu class FOO:#类 meno='中国'#静态字段,不能被动态调取的,他是属于类的 def __init__(self,name,leader):#定义对象 self.name=name self.leader=leader @property#特性 def foo(self): #print(self.name+'正在开运动会')#动态方法 return '111' @staticmethod def fo():#静态方法 print('每个省') p1=FOO('xiaohu','213')#动态字段 print(p1.foo)#调用特性 print(FOO.fo())#调用静态方法
公有私有:
私有字段前面要加__
class FOO: def __init__(self,name,age,home): self.name=name self.age=age#公有字段 self.__home=home#私有字段 def show(self):#通过方法调用私有字段 print(self.__home) P1=FOO('xiaohu','jiman',True) P1.show()#调用方法
私有方法:
class FOO: def __init__(self,name,age,home): self.name=name self.age=age#公有字段 self.__home=home#私有字段 def show(self):#通过方法调用私有字段 print(self.__home) def __sha(self):#私有方法 print('我是AbeoHu') def foo(self):#通过公有方法调用私有方法 self.__sha() P1=FOO('xiaohu','jiman',True) P1.show()#调用方法 P1.foo()#调用私有方法
通过特性调用私有方法:
class FOO: def __init__(self,name,age,home): self.name=name self.age=age#公有字段 self.__home=home#私有字段 def show(self):#通过方法调用私有字段 print(self.__home) def __sha(self):#私有方法 print('我是AbeoHu') def foo(self):#通过公有方法调用私有方法 self.__sha() @property#通过特性调用私有方法 def fo(self): self.__sha() P1=FOO('xiaohu','jiman',True) P1.show()#调用方法 P1.foo()#调用私有方法 P1.fo
通过另类方法调用:
class FOO: def __init__(self,name,age,home): self.name=name self.age=age#公有字段 self.__home=home#私有字段 def show(self):#通过方法调用私有字段 print(self.__home) def __sha(self):#私有方法 print('我是AbeoHu') def foo(self):#通过公有方法调用私有方法 self.__sha() @property#通过特性调用私有方法 def fo(self): self.__sha() P1=FOO('xiaohu','jiman',True) P1.show()#调用方法 P1.foo()#调用私有方法 P1.fo P1._FOO__sha()#通过另类方法调用私有方法,不建议
析构函数不常用:
class Foo: def __init__(self):#构造函数 pass def __del__(self):#析构函数 print("解释器要销毁我了,我要做最后一次呐喊")
类的继承:
class FOO(): def __init__(self): pass def sport(self): print('抽烟喝酒') class foo(FOO):#FOO代表继承FOO类 def __init__(self): pass def s(self): FOO.sport(self)#调用FOO的对象 s1=foo()#调用 s1.s()
如果想要增加新的功能(两种方法):
class FOO(): def __init__(self): pass def sport(self): print('抽烟喝酒') class foo(FOO):#FOO代表继承FOO类 def __init__(self): pass def s(self): FOO.sport(self)#调用FOO的对象 print('烫头') s1=foo()#调用 s1.s()
如果想修改呢?在子类下边定义函数:
class FOO(): def __init__(self): pass def sport(self): print('抽烟喝酒') class foo(FOO):#FOO代表继承FOO类 def __init__(self): pass def sport(self): print("抽烟") s1=foo()#调用 s1.sport()
super函数,继承父类的init构造函数:
class FOO(object):#给父类一个object类 def __init__(self): print('fffff') def sport(self): print('抽烟喝酒') class foo(FOO):#FOO代表继承FOO类 def __init__(self): super(foo,self).__init__()#调用父类init def sport(self): print("抽烟")
经典类和新式类区别
新式类:object
class foo(object)
经典类:没有object的就是经典类
class foo
经典类和新式类的继承,构造函数的查找顺序
以python3为例:
以下查找顺序叫做广度优先:
还有一种叫做 深度优先,出现在python2的经典类中
总结:
python2 中经典类是按深度优先来继承的,新式类是按广度优先来继承的
python3 中经典类和新式类都是统一按广度优先来继承的
多态化
同一个接口,多种实现
OK,那我们先来定义个继承的类
class Animail(object): def run(self): print("Animail is running") class Dog(Animail): pass class Cat(Animail): pass
那么我们定义个变量,将Dog和Cat打印出来
d=Dog() b=Cat() d.run() b.run() Animail is running Animail is running
两者都会运行
OK,那咱们再做个稍微的修改
我在dog里面就是dog在运行,我在cat里面就是cat在运行,就是修改继承过来的类
class Animail(object): def run(self): print("Animail is running") class Dog(Animail): def run(self): print("Dog is running") class Cat(Animail): def run(self): print("Cat is running") d=Dog() b=Cat() d.run() b.run()
要理解多态的好处,我们还需要在定义个函数来做传参
class Animail(object): def run(self): print("Animail is running") def run_rwit(animail):#定义新函数作为传参 animail.run() animail.run() class Dog(Animail): def run(self): print("Dog is running") class Cat(Animail): def run(self): print("Cat is running")
OK,我们来运行下,看看区别,我们先把类Animail作为传参掉进去:
class Animail(object): def run(self): print("Animail is running") def run_rwit(animail):#定义新函数作为传参 animail.run() animail.run() class Dog(Animail): def run(self): print("Dog is running") class Cat(Animail): def run(self): print("Cat is running") C=Animail C.run_rwit(Animail()) 结果 Animail is running Animail is running
OK,那我们将Dog通过传传进去,同样也是打印dog的类:
class Cat(Animail): def run(self): print("Cat is running") C=Animail C.run_rwit(Dog()) Dog is running Dog is running
类推,不管你是Cat还是Dog,还是Animail,他都是通过一个对象调用进去的,这就叫多态
你会发现,新增一个Animal
的子类,不必对run_twice()
做任何修改,实际上,任何依赖Animal
作为参数的函数或者方法都可以不加修改地正常运行,原因就在于多态。
多态的好处就是,当我们需要传入Dog
、Cat
、Tortoise
……时,我们只需要接收Animal
类型就可以了,因为Dog
、Cat
、Tortoise
……都是Animal
类型,然后,按照Animal
类型进行操作即可。由于Animal
类型有run()
方法,因此,传入的任意类型,只要是Animal
类或者子类,就会自动调用实际类型的run()
方法,这就是多态的意思:
对于一个变量,我们只需要知道它是Animal
类型,无需确切地知道它的子类型,就可以放心地调用run()
方法,而具体调用的run()
方法是作用在Animal
、Dog
、Cat
还是Tortoise
对象上,由运行时该对象的确切类型决定,这就是多态真正的威力:调用方只管调用,不管细节,而当我们新增一种Animal
的子类时,只要确保run()
方法编写正确,不用管原来的代码是如何调用的。这就是著名的“开闭”原则:
对扩展开放:允许新增Animal
子类;
对修改封闭:不需要修改依赖Animal
类型的run_twice()
等函数。
继承还可以一级一级地继承下来,就好比从爷爷到爸爸、再到儿子这样的关系。而任何类,最终都可以追溯到根类object,这些继承关系看上去就像一颗倒着的树。比如如下的继承树: