• python进阶二——面向对象类内存空间和类之间关系


    1. 类的空间问题

    1.1 何处可以添加对象属性

    class A:
        def __init__(self,name):
            self.name = name
    
        def func(self,sex):
            self.sex = sex
    View Code
    # 类外面可以:
    obj = A('huihuang')
    obj.age = 18
    print(obj.__dict__)  # {'name': 'huihuang', 'age': 18}
    
    # 类内部也可以:
    obj = A('huihuang') # __init__方法可以。
    obj.func('')  # func 方法也可以。
    View Code

    总结:对象的属性不仅可以在__init__里面添加,还可以在类的其他方法或者类的外面添加

    1.2 何处可以添加类的静态属性

    class A:
        def __init__(self,name):
            self.name = name
    
        def func(self,sex):
            self.sex = sex
        
        def func1(self):
            A.bbb = 'ccc'
    View Code
    # 类的外部可以添加
    
    A.aaa = 'yani'
    print(A.__dict__)
    
    # 类的内部也可以添加。
    
    A.func1(111)
    print(A.__dict__)
    View Code

    总结:类的属性不仅可以在类内部添加,还可以在类的外部添加

     1.3 对象如何找到类的属性

         程序运行过程中执行class Human 类中属性都会记录在内存中,实例化一个对象,产生一个对象空间,此时这个对象空间不是空的,而是有一个类对象指针,自动执行__init__方法,将对象空间传给self.执行__init__代码,给对象空间封装属性。

     对象查找属性的顺序:先从对象空间找  ------> 类空间找 ------> 父类空间找 ------->.....

    类名查找属性的顺序:先从本类空间找 -------> 父类空间找--------> ........

    上面的顺序都是单向不可逆,类名不可能找到对象的属性

     2. 类与类之间的关系

    ⼤千世界, 万物之间皆有规则和规律. 我们的类和对象是对⼤千世界中的所有事物进⾏归类. 那事物之间存在着相对应的关系. 类与类之间也同样如此. 在⾯向对象的世界中. 类与类中存在以下关系:

    1. 依赖关系
    2. 关联关系
    3. 组合关系
    4. 聚合关系
    5. 实现关系
    6. 继承关系(类的三大特性之一:继承。)

    2.1 依赖关系

           ⾸先, 我们设计⼀个场景. 还是最初的那个例⼦. 要把⼤象装冰箱. 注意. 在这个场景中, 其实是存在了两种事物的. ⼀个是⼤象, ⼤象负责整个事件的掌控者, 还有⼀个是冰箱, 冰箱负责被⼤象操纵. 

    ⾸先, 写出两个类, ⼀个是⼤象类, ⼀个是冰箱类

    class Elphant:
        def __init__(self, name):
            self.name = name
    
        def open(self):
            '''
            开⻔
            '''
            pass
        
        def close(self):
            '''
            关⻔
            '''
            pass
    
    
    class Refrigerator:
        
        def open_door(self):
            print("冰箱⻔被打开了")
        
        def close_door(self):
            print("冰箱⻔被关上了")
    View Code

          冰箱的功能非常简单, 只要会开⻔, 关⻔就⾏了. 但是⼤象就没那么简单了. 想想. ⼤象开⻔和关⻔的时候是不是要先找个冰箱啊. 然后呢? 打开冰箱⻔. 是不是打开刚才找到的那个冰箱⻔. 然后装⾃⼰. 最后呢? 关冰箱⻔, 注意, 关的是刚才那个冰箱吧. 也就是说. 开⻔和关⻔⽤的是同⼀个冰箱. 并且. ⼤象有更换冰箱的权利, 想进那个冰箱就进那个冰箱. 这时, ⼤象类和冰箱类的关系并没有那么的紧密. 因为⼤象可以指定任何⼀个冰箱. 接下来. 我们把代码完善⼀下.

    class Elphant:
        def __init__(self, name):
            self.name = name
    
        def open(self,obj1):
            '''
            开⻔
    
            '''
            print('大象要开门了,默念三声,开')
            obj1.open_door()
    
        def close(self):
            '''
            关⻔
            '''
            print('大象要关门了,默念三声,关')
    
    
    class Refrigerator:
    
        def open_door(self):
            print("冰箱⻔被打开了")
    
        def close_door(self):
            print("冰箱⻔被关上了")
    
    
    elphant1 = Elphant('大象')
    haier = Refrigerator()
    elphant1.open(haier)
    View Code

    动作发起的主体是大象,你们把关门这个练一下。依赖关系:将一个类的对象或者类名传到另一个类的方法使用。此时, 我们说, ⼤象和冰箱之间就是依赖关系. 我⽤着你. 但是你不属于我. 这种关系是最弱的.比如. 公司和雇员之间. 对于正式员⼯, 肯定要签订劳动合同. 还得⼩⼼伺候着. 但是如果是兼职. 那⽆所谓. 需要了你就来. 不需要你就可以拜拜了. 这⾥的兼职(临时⼯) 就属于依赖关系.我⽤你. 但是你不属于我

    2.2 关联,聚合,组合关系

    其实这三个在代码上写法是⼀样的. 但是, 从含义上是不⼀样的.

    1. 关联关系. 两种事物必须是互相关联的. 但是在某些特殊情况下是可以更改和更换的.

    2. 聚合关系. 属于关联关系中的⼀种特例. 侧重点是xxx和xxx聚合成xxx. 各⾃有各⾃的声明周期. 比如电脑. 电脑⾥有CPU, 硬盘, 内存等等. 电脑挂了. CPU还是好的. 还是完整的个体

    3. 组合关系. 属于关联关系中的⼀种特例. 写法上差不多. 组合关系比聚合还要紧密. 比如⼈的⼤脑, ⼼脏, 各个器官. 这些器官组合成⼀个⼈. 这时. ⼈如果挂了. 其他的东⻄也跟着挂了

    这个最简单. 也是最常⽤的⼀种关系. 比如. ⼤家都有男女朋友. 男⼈关联着女朋友. 女⼈关联着男朋友. 这种关系可以是互相的, 也可以是单⽅⾯的.

    class Boy:
        def __init__(self,name,girlFriend=None):
            self.name = name
            self.girlFriend = girlFriend
    
        def have_a_diner(self):
            if self.girlFriend:
                print('%s 和 %s 一起晚饭'%(self.name,self.girlFriend.name))
            else:
                print('单身,吃什么饭')
    
    
    class Girl:
        def __init__(self,name):
            self.name = name
    View Code
    b = Boy('辉煌')
    b.have_a_diner() # 此时是单身
    
    # 有一天,找到女朋友
    b.girlFriend = '婷婷'
    b.have_a_diner()  #共进晚餐
    View Code
    gg = Girl('婷婷')
    bb = Boy('huihuang', gg)
    bb.have_a_diner()
    
    bb.girlFriend = None
    bb.have_a_diner()
    View Code

    注意. 此时Boy和Girl两个类之间就是关联关系. 两个类的对象紧密练习着. 其中⼀个没有了. 另⼀个就孤单的不得了. 关联关系, 其实就是 我需要你. 你也属于我. 这就是关联关系. 像这样的关系有很多很多. 比如. 学校和老师之间的关系.

    # 老师属于学校,必须有学校才可以工作
    class School:
    
        def __init__(self,name,address):
            self.name = name
            self.address = address
    
    
    class Teacher:
    
        def __init__(self,name,school):
            self.name = name
            self.school = school
    
    s1 = School('大学校区A','理工')
    s2 = School('大学校区B','管理')
    s3 = School('大学校区C','医学')
    
    t1 = Teacher('小明',s1)
    t2 = Teacher('小红',s2)
    t3 = Teacher('小刚',s3)
    
    print(t1.school.name)
    print(t2.school.name)
    print(t3.school.name)
    View Code

    但是学校也是依赖于老师的,所以老师学校应该互相依赖。

    class School:
    
        def __init__(self,name,address):
            self.name = name
            self.address = address
            self.teacher_list = []
    
        def append_teacher(self,teacher):
            self.teacher_list.append(teacher)
            
    class Teacher:
    
        def __init__(self,name,school):
            self.name = name
            self.school = school
    
    s1 = School('大学校区A','理工')
    s2 = School('大学校区B','管理')
    s3 = School('大学校区C','医学')
    
    t1 = Teacher('小明',s1)
    t2 = Teacher('小红',s2)
    t3 = Teacher('小刚',s3)
    
    s1.append_teacher(t1)
    s1.append_teacher(t2)
    s1.append_teacher(t3)
    
    # print(s1.teacher_list)
    # for teacher in s1.teacher_list:
    #     print(teacher.name)
    View Code

    当在逻辑上出现了. 我需要你. 你还得属于我. 这种逻辑 就是关联关系. 那注意. 这种关系的紧密程度比上⾯的依赖关系要紧密的多.

    组合:将一个类的对象封装到另一个类的对象的属性中,就叫组合。

    设计一个游戏人物类,让实例化几个对象让这几个游戏人物实现互殴的效果

    class Gamerole:
        def __init__(self,name,ad,hp):
            self.name = name
            self.ad = ad
            self.hp = hp
        def attack(self,p1):
            p1.hp -= self.ad
            print('%s攻击%s,%s掉了%s血,还剩%s血'%(self.name,p1.name,p1.name,self.ad,p1.hp))
    gailun = Gamerole('盖伦',10,200)
    yasuo= Gamerole('亚索',50,80)
    
    #盖伦攻击亚索
    gailun.attack(yasuo)
    # 亚索攻击盖伦
    yasuo.attack(盖伦)
    View Code

    但是这样互相攻击没有意思,一般游戏类的的对战方式要借助武器,武器是一个类,武器类包含的对象很多:刀枪棍剑斧钺钩叉等等,所以咱们要写一个武器类。

    class Gamerole:
        def __init__(self,name,ad,hp):
            self.name = name
            self.ad = ad
            self.hp = hp
        def attack(self,p1):
            p1.hp -= self.ad
            print('%s攻击%s,%s掉了%s血,还剩%s血'%(self.name,p1.name,p1.name,self.ad,p1.hp))
    
    class Weapon:
        def __init__(self,name,ad):
            self.name = name
            self.ad = ad
        def weapon_attack(self,p1,p2):
            p2.hp = p2.hp - self.ad - p1.ad
            print('%s 利用 %s 攻击了%s,%s还剩%s血' %(p1.name,self.name,p2.name,p2.name,p2.hp))
    View Code

    接下来借助武器攻击对方:

    pillow = Weapon('绣花枕头',2)
    pillow.weapon_attack(huihuang,panky)
    # 但是上面这么做不好,利用武器攻击也是人类是动作的发起者,所以不能是pillow武器对象,而是人类利用武器攻击对方
    View Code

    对代码进行修改

    class Gamerole:
        def __init__(self,name,ad,hp):
            self.name = name
            self.ad = ad
            self.hp = hp
        def attack(self,p1):
            p1.hp -= self.ad
            print('%s攻击%s,%s掉了%s血,还剩%s血'%(self.name,p1.name,p1.name,self.ad,p1.hp))
            
        def equip_weapon(self,wea):
            self.wea = wea  # 组合:给一个对象封装一个属性改属性是另一个类的对象
    class Weapon:
        def __init__(self,name,ad):
            self.name = name
            self.ad = ad
        def weapon_attack(self,p1,p2):
            p2.hp = p2.hp - self.ad - p1.ad
            print('%s 利用 %s 攻击了%s,%s还剩%s血'
                  %(p1.name,self.name,p2.name,p2.name,p2.hp))
    
    
    # 实例化三个人物对象:
    barry = Gamerole('张三',10,200)
    panky = Gamerole('李四',20,50)
    pillow = Weapon('绣花枕头',2)
    
    # 给人物装备武器对象。
    barry.equip_weapon(pillow)
    
    # 开始攻击
    barry.wea.weapon_attack(barry,panky)
    View Code

    只要是人物.equip_weapon这个方法,那么人物就封装了一个武器对象,再利用武器对象调用其类中的weapon_attack方法,这就是组合。

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