本章主要内容:
1.依赖关系
2.关联关系,组合关系,聚合关系
3.继承关系,self 到底是什么鬼?
4.类中的特殊成员
一 类与类之间的依赖关系
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,类与类之间也是同样如此,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.继承关系
6.实现关系
由于 python 是一门 弱类型编程语言,并且所有的对象之间都是多态的关系,也即是说,所有的东西都可以当做对象来使用,所以我们在写代码的时候很容易形成以上关系,首先,我们先看第一种,也就是这些关系中紧密度最低的一个,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,其实是存在两种事物的,一个是大象,一个是冰箱,大象是整个事件的操作者,冰箱负责被大象操作
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): pass def close(self): pass class Refrigerator: def open_door(self): print("冰箱门被打开") def close_door(self): print("冰箱门被关上")
冰箱的功能非常简单,主要会开门关门就可以了,但是大象就没那么简单了,想想,大象开门和关门的时候是不是先找到这个冰箱,然后再进行开门,装自己,关门,注意,开门和关门的都是同一个冰箱,并且,大象有换冰箱的权利,想进哪个冰箱都可以,这时 大象类和冰箱类 的关系就没那么紧密了,因为大象可以指定任何一个冰箱. (我中有你,你中没我)
class Elphant: def __init__(self,name): self.name = name def open(self,ref): print("大象要开门了,默念三声,开.....") ref.open_door() def take(self): print("大象自己钻进去") def close(self,ref): print("大象默念关门...") ref.close_door() class Refrigerator: def open_door(self): print("冰箱门被打开") def close_door(self): print("冰箱门被关上") # 造冰箱 r = Refrigerator() # 造大象 el = Elphant("神奇的大象") el.open(r) el.take() el.close(r)
此时,我们说,大象和冰箱之间就是依赖关系,我用你,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,肯定要签劳动合同,还得小心伺候着,但是如果是兼职,那就无所谓了,需要了你就来,不需要你的生活,你就可以拜拜了,这里的兼职(零时工)就属于依赖关系,我用你,但是你不属于我
二 关联关系,组合关系,聚合关系
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:两种事物必须是相互关联的,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,电脑挂了,内存,硬盘都是好的,还是完整的个体
3.组合关系,属于关联关系中的一种特例,写法差不多,组合关系比聚合关系还要紧密,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,其他的东西也跟着挂了
首先我们来看关联关系,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,男人关联着女人,女人关联着男人,这种关系可以是相互的,也可以是单方面的
class Boy: def __init__(self,name,girlfriend = None): self.name = name self.girlfriend = girlfriend def eat(self): if self.girlfriend: print("%s和他的女朋友%s一起吃火锅" % (self.name,self.girlfriend.name)) else: print("那个人好奇怪啊,你看他像一条狗啊") class Girl: def __init__(self,name): self.name = name # b = Boy("至尊宝") # b.eat()
# 那个人好奇怪啊,你看他像一条狗啊 # # 出生自带女朋友 # g = Girl("小狐狸") # b = Boy("至尊宝",g) # b.eat()
# 至尊宝和他的女朋友小狐狸一起吃火锅 # # 突然有一天,小狐狸不在了 # b = Boy("至尊宝") # g = Girl("小狐狸") # b.girlfriend = None # 此时没有女朋友了 # b.eat()
# 那个人好奇怪啊,你看他像一条狗啊 # 直到有一天,碰到了紫霞仙子 g = Girl("紫霞仙子") b = Boy("至尊宝") b.girlfriend = g b.eat()
# 至尊宝和他的女朋友紫霞仙子一起吃火锅
注意,此时Boy 和 Girl 两个类之间就是 关联关系,两个类的对象紧密联系着,其中一个没有了,另外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,学校和老师的关系
老师必然属于一个学校,换句话说,每个老师肯定有一个指定的工作机构,就是学校,那老师的属性中必然关联着学校
class School: def __init__(self,name,address): self.name = name self.address = address class Teacher: def __init__(self,name,school=None): self.name = name self.school = school s1 = School("花果学院","花果山水帘洞") s2 = School("佛学院","西方极乐世界") s3 = School("仙学院","88重天") t1 = Teacher("齐天大圣",s1) t2 = Teacher("紫霞仙子",s1) t3 = Teacher("如来佛祖",s2) t4 = Teacher("太上老君",s3)
# 找到 太上老君 所在的校区地址 print(t4.school.address) # 88重天
想一想啊,这样的关系如果反过来,一个老师可以选一个学校任职,那反过来,一个学校有多少老师呢?
一堆吧?这样的关系如何来描述呢??
class School: def __init__(self,name,address): self.name = name self.address = address self.lst = [] # 每个学校都应该有一个装老师的列表 def add_teacher(self,teacher): self.lst.append(teacher) class Teacher: def __init__(self,name,school=None): self.name = name self.school = school s1 = School("花果学院","花果山水帘洞") s2 = School("佛学院","西方极乐世界") s3 = School("仙学院","88重天") t1 = Teacher("齐天大圣",s1) t2 = Teacher("紫霞仙子",s1) t3 = Teacher("如来佛祖",s2) t4 = Teacher("太上老君",s3) s1.add_teacher(t1) s1.add_teacher(t2) s1.add_teacher(t3) s1.add_teacher(t4) for el in s1.lst: print(el.name)
# 齐天大圣
# 紫霞仙子
# 如来佛祖
# 太上老君
好了,这就是关联关系,当我们在逻辑上出现了,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,为什么呢?想想吧
至于组合关系和聚合关系,其实代码上的差别不大,都是把另一个类的对象作为这个类的属性来传递和保存,只是在含义上会有些许的不同而已
三 继承关系
在面向对象的世界中存在着继承关系,我们现实中也存在着这样的关系,我们说过,X是一种y,那x就可以继承y,这时理解层面上的,如果上升到代码层面,我们可以这样认为,子类在不影响父类的程序运行的基础上对父类进行的扩充和扩展,这里,我们可以把父类被称为超类或者基类,子类被称为派生类
首先,类名和对象默认是可以作为字典的 key的
class Foo: def __init__(self): pass def method(self): pass print(hash(Foo)) print(hash(Foo()))
# -2145808608
# 1674773
既然可以 hash,那就是说字典的 key 可以是对象或者类
class Foo: def __init__(self): pass def method(self): pass dic = {} dic[Foo] = 123 dic[Foo()] = 456 print(dic) # {<class '__main__.Foo'>: 123, <__main__.Foo object at 0x01A0E110>: 456}
虽然看起来有点诡异,但是是可以用的
接下来,我们来继续研究继承上的相关内容,在本章中主要研究一下 self ,记住,不管方法之间如何进行调用,类与类之间是何关系,默认的self 都是访问这个方法的对象
class Base: def __init__(self,num): self.num = num def func1(self): print(self.num) class Foo(Base): pass obj = Foo(123) obj.func1() # 123 运行的是 Base 中的 func1
继续:
class Base: def __init__(self,num): self.num = num def func1(self): print(self.num) class Foo(Base): def func1(self): print("Foo.func1",self.num) obj = Foo(123) obj.func1() # 运行的是 Foo中的 func1 # Foo.func1 123
再来:
class Base: def __init__(self,num): self.num = num def func1(self): print(self.num) self.func2() def func2(self): print("Base.func2") class Foo(Base): def func2(self): print("Foo.func2") obj = Foo(123) obj.func1() # 123 func1 是 Base 中的 # Foo.func2 func2 是子类的
总结: self 在访问方法的顺序,永远先找自己的,自己的找不到再找父类的
接下来,再看看:
class Base: def __init__(self,num): self.num = num def func1(self): print(self.num) self.func2() def func2(self): print(111,self.num) class Foo(Base): def func2(self): print(222,self.num) lst = [Base(1),Base(2),Foo(3)] for obj in lst: obj.func2() # 111 1 # 111 2 # 222 3
再来,还不够绕..
class Base: def __init__(self,num): self.num = num def func1(self): print(self.num) self.func2() def func2(self): print(111,self.num) class Foo(Base): def func2(self): print(222,self.num) lst = [Base(1),Base(2),Foo(3)] for obj in lst: obj.func1()
# 看明白了嘛????? # 1 # 111 1 # 2 # 111 2 # 3 # 222 3
结论: self 就是你访问方法的那个对象,先找自己,然后再找父类的
四 类中的特殊成员
什么是特殊成员呢? __init__()就是 一个特殊的成员,说白了,带双下划线的那一坨,这些方法在特殊的场景的时候会被自动的执行,比如:
1.类名() 会自动执行__init__()
2.对象()会自动执行__call__()
3.对象[key]会自动执行__getitem__()
4.对象[key] = value 会自动执行__getitem__()
5.del 对象[key]会自动执行__delitem__()
6.对象 + 对象 会自动执行__add__()
7.with 对象 as 变量 会自动执行__enter__和__exit__
8.打印对象的时候 会自动执行__str__
9.干掉可哈希 __hash__==None 对象就不可哈希了
创建对象的真正步骤:
首先,在执行类名()的时候,系统会自动先执行__new__() 来开辟内存,此时新开辟出来的内存区域是空的,紧随其后,系统自动调用__init__()来完成对象的初始化工作,按照时间轴来算
1.加载类
2.开辟内存(__new__)
3.初始化(__init__)
4.使用对象干 xxxxxx
类似的操作还有很多很多,我们不需要完全刻意的去把所有的特殊成员全都记住,实战中也用不到那么多,用到查就是了.