面向过程和面向对象概念
过程和函数：过程类似于函数，只能执行，但是没有返回结果；函数不仅能执行，还能返回结果。
面向过程和面向对象 基本概念
面向过程-怎么做
- 把完成某一个需求的所有步骤从头到尾逐步实现；
- 根据开发需求，将某些功能独立的代码封装成一个又一个函数；
- 最后完成的代码，就是顺序的调用不同的函数。
特点
- 注重步骤和过程，不注重职责分工；
- 如果复杂需求，代码会变得很复杂；
- 开发复杂项目，没有固定的套路，开发难度很大。
面向对象-谁来做
相比较函数，面向对象是更大的封装，根据职责在一个对象中封装多个方法。
- 在完成某一个需求前，首先确定职责-要做的事情(方法)
- 根据职责确定不同的对象，在对象内部封装不同的多个方法
- 最后完成的代码，就是顺序的让不同的对象调用不同的方法。
特点
- 注重对象和职责，不同的对象承担不同的职责；
- 更加适合应对复杂的需求变化，是专门应对复杂项目开发，提供的固定套路；
- 需要在面向过程基础上，再学习一些面向对象的语法。
- 将数据与函数绑定到一起，进行封装，这样能够更快速的开发程序，减少了重复代码的重写过程
面向对象是基于面向过程的
用面向对象的思维解决问题的重点
当遇到一个需求的时候不用自己去实现，如果自己一步步实现那就是面向过程；应该找一个专门做这个事的人来做。
面向对象(object-oriented ;简称: OO) 至今还没有统一的概念 我们可以把它定义为: 按人们 认识客观世界的系统思维方式,采用基于对象(实体) 的概念建立模型,模拟客观世界分析、设 计、实现软件的办法。
面向对象编程(Object Oriented Programming-OOP) 是一种解决软件复用的设计和编程方法。 这种方法把软件系统中相近相似的操作逻辑和操作 应用数据、状态,以类的型式描述出来,以对象实例的形式在软件系统中复用,以达到提高软件开发效率的作用。
类和对象
类和对象的概念
类
类是对一群具有相同特征或者行为的事物的一个统称，是抽象的，不能直接使用；
特征被称为属性；
行为被称为方法。
对象
对象是由类创建出来的一个具体存在，可以直接使用；
由哪一个类创建出来的对象，该对象就具有在那一个类中定义的属性和方法；
类和对象的关系
类就是创建对象的模板，应该先有类，在有对象；
一个类可以创建多个对象，不同对象之间属性可能各不相同；
类中定义了什么方法，对象中就有什么属性和方法，不可能少，但可能多，因为对象可以自己在类外增加属性
类的设计
在使用面向对象开发前，应该首先分析需求，确定一下，程序中需要包含哪些类。
在程序开发中，要设计一个类，通常要满足以下三个要素
- 类名 这类事物的名字，满足大驼峰命名法；
- 属性 这类事物具有什么样的特征；
- 方法 这类事物具有什么样的行为
属性和方法的确定
对 对象的特征描述，通常可以定义为属性
对象具有的行为，通常可以定义为方法
面向对象基础语法
dir内置函数
在Python中对象几乎是无所不在的，我们之前学习的变量，数据，函数都是对象；
在Python中可以使用以下两个方法验证：
- 在标识符/数据后输入一个. ，然后按下tab键，ipython会提示该对象能够调用的方法列表；
- 使用内置函数dir传入标识符/数据，可以查看对象内的所有属性和方法；
部分内置方法说明
| 序号 | 方法名 | 类型 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 01 | new | 方法 | 创建对象时，会被自动调用 |
| 02 | init | 方法 | 对象被初始化时，会被自动调用 |
| 03 | del | 方法 | 对象被从内存中销毁前，会被自动调用 |
| 04 | str | 方法 | 返回对象的描述信息，print函数输出使用 |
在交互式下：
def demo():
"""这是一个测试函数"""
print("hello python")
dir(demo)
['__annotations__', '__call__', '__class__', '__closure__', '__code__',
'__defaults__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__',
'__format__', '__ge__', '__get__', '__getattribute__', '__globals__',
'__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__kwdefaults__',
'__le__', '__lt__', '__module__', '__name__', '__ne__', '__new__',
'__qualname__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__',
'__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__']
demo.__doc__
'这是一个测试函数'
定义简单的类
面向对象是更大的封装，在一个类中封装多个方法，这样通过这个类创建出来的对象，就可以直接调用这些方法了。
定义只包含方法的类
在python中药定义一个只包含方法的类，语法格式如下：
class 类名:
def 方法1(self, 列表参数):
pass
def 方法2(self, 列表参数):
pass
方法的定义格式和之前学习的函数几乎一样；
区别在于第一个参数必须是self；
注意，类名的命名规则要符合大驼峰命名法；
创建对象
当一个类定义完成后，要使用这个类来创建对象，语法格式如下：
对象变量 = 类名()
第一个面向对象程序
class Cat:
"""定义一个猫类"""
def eat(self):
print("小猫爱吃鱼")
def drink(self):
print("小猫要喝水")
tom = Cat()
tom.eat()
tom.drink()
引用概念的强调
- 在面向对象开发中，引用的概念是同样使用的。
- 在python中使用类创建对象之后，tom变量仍然记录的是对象在内存中的地址，也就是tom变量引用了新建的猫对象；
- 使用print函数输出对象变量，可以输出这个变量引用的对象是由哪一个类创建的对象，以及在内存中的地址(十六进制)
验证引用示例
class Cat:
"""定义一个猫类"""
def eat(self):
print("小猫爱吃鱼")
def drink(self):
print("小猫要喝水")
tom = Cat()
tom.eat()
tom.drink()
print(tom) # <__main__.Cat object at 0x0000019D74C30C18>
addr = id(tom)
print("%d" % addr) # 以十进制表示地址 1775780432920
print("%x" % addr) # 以十六进制表示地址 19d74c30c18
一个类创建多个对象 示例
class Cat:
"""定义一个猫类"""
def eat(self):
print("小猫爱吃鱼")
def drink(self):
print("小猫要喝水")
tom = Cat()
bosi = Cat()
bosi2 = bosi
print(tom) # <__main__.Cat object at 0x000001A4A0B1FB70>
print(bosi) # <__main__.Cat object at 0x000001A4A0B1FC50>
print(bosi2) # <__main__.Cat object at 0x000001A4A0B1FC50>
方法中的self函数
在类外给对象附加属性
- 不修改类，在类外给对象增加属性；但不建议这样使用，因为对象属性的封装应该封装在类的内部。
- 类外增加属性方法：在类的外部的代码中直接通过 对象变量. 设置一个属性即可；
类外给对象附加属性示例
class Cat:
"""定义一个猫类"""
def eat(self):
print("小猫爱吃鱼")
def drink(self):
print("小猫要喝水")
tom = Cat()
tom.name = "汤姆"
bosi = Cat()
bosi.name = "波斯"
利用self 在 类封装的方法中 输出对象属性
由哪一个对象调用的方法，方法内的self就是哪一个对象的引用；
在类封装的方法内部，self就表示当前调用方法的对象自己；
调用方法时，不需要传递self参数；
在类的外部，通过变量名. 访问对象的属性和方法；
在类封装的方法内部中，通过self. 访问对象的属性和方法。
class Cat:
"""定义一个猫类"""
# 哪一个对象调用的方法，方法内的self就是哪一个对象的引用
def eat(self):
print("%s爱吃鱼" % self.name)
def drink(self):
print("%s要喝水" % self.name)
tom = Cat()
tom.name = "汤姆"
tom.eat()
tom.drink()
bosi = Cat()
bosi.name = "波斯"
bosi.eat()
bosi.drink()
# 汤姆爱吃鱼
# 汤姆要喝水
# 波斯爱吃鱼
# 波斯要喝水
在类外给对象增加属性的问题
如果是在调用方法之后，才设置的属性，并且调用的方法要用到属性，那么就会报错。
class Cat:
"""定义一个猫类"""
# 哪一个对象调用的方法，方法内的self就是哪一个对象的引用
def eat(self):
print("%s爱吃鱼" % self.name)
def drink(self):
print("%s要喝水" % self.name)
tom = Cat()
tom.eat() # 报错
tom.drink() # 报错
tom.name = "汤姆"
因此，在日常开发中，不推荐在类的外部给对象增加属性；
对象应该包含有哪些属性，应该封装在类的内部。
初始化方法
当使用 类名()创建对象时，会自动执行以下操作：
- 为对象在内存中分配空间--创建对象；
- 为对象的属性 设置初始值--初始化方法(init);
这个初始化方法就是__init__方法，__init__是对象的内置方法；
__init__方法是专门用来定义一个类具有哪些属性的方法；
在我们用类创建一个对象时，如果类中有初始化方法，会自动调用初始化方法。
例如以下代码，当我们创建对象时，就算不调用方法，也会输出 “初始化方法”。
class Cat:
def __init__(self):
print("初始化方法")
tom = Cat() # 初始化方法
在初始化方法中定义属性
在__init__方法内部使用 self.属性名 = 属性的初始值 就可以定义属性；
定义属性后，再使用Cat类创建的对象，都会拥有该属性；
class Cat:
def __init__(self):
print("初始化方法")
# self.属性名 = 属性的初始值
self.name = "汤姆"
def eat(self):
print("%s爱吃鱼" % self.name)
tom = Cat()
print(tom.name)
使用参数设置属性初始值
在开发中，如果希望创建对象的同时，就设置对象的属性，可以对__init__方法进行改进。
- 把希望设置的属性，定义成__init__方法的参数
- 在方法内部使用self.属性名 = 形参 接收外部传递的参数
- 在创建对象时，使用类名(属性1，属性2，...)调用
参数设置属性初始值示例
class Cat:
def __init__(self, new_name):
# self.属性名 = 形参
self.name = new_name
def eat(self):
print("%s爱吃鱼" % self.name)
tom = Cat("汤姆")
tom.eat()
bosi = Cat("波斯")
bosi.eat()
# 汤姆爱吃鱼
# 波斯爱吃鱼
内置方法和属性
__del__方法
del 方法 会在 执行完所有代码后系统自动销毁对象变量;
因为tom是全局对象，所以正常运行时 会在所有代码结束后自动调用__del__方法;
如果使用了del关键字删除tom的全局变量，则会在执行del tom前 就会自动调用__del__方法销毁对象内存;
应用场景
__init__改造初始化方法，可以让创建对象更加灵活；
__del__如果希望在对象被销毁前，再做一些事情，可以考虑使用__del__方法；
生命周期
一个对象从调用 类名()创建对象，生命周期开始；
一个对象的__del__方法一旦被调用，生命周期结束；
在对象的生命周期之内，可以访问对象属性，或者让对象调用方法。
class Cat:
def __init__(self, new_name):
# self.属性名 = 属性的初始值
self.name = new_name
print("%s init" % self.name)
def __del__(self):
print("%s del" % self.name)
def eat(self):
print("%s爱吃鱼" % self.name)
tom = Cat("汤姆")
tom.eat()
print("-"*50)
# 汤姆 init
# 汤姆爱吃鱼
# --------------------------------------------------
# 汤姆 del
没执行完所有代码就删除tom对象
class Cat:
def __init__(self, new_name):
# self.属性名 = 属性的初始值
self.name = new_name
print("%s init" % self.name)
def __del__(self):
print("%s del" % self.name)
def eat(self):
print("%s爱吃鱼" % self.name)
# tom 是一个全局变量
tom = Cat("汤姆")
tom.eat()
# 因为在执行完所有代码之前，全局变量tom就被删除了，所以会自动调用__del__方法，不会等-*50的执行
del tom
print("-"*50)
# 汤姆 init
# 汤姆爱吃鱼
# 汤姆 del
# --------------------------------------------------
__str__方法
print(变量对象) 默认看到父类和变量对象的内存地址，但我们可以通过__str__方法来自定义看到的内容；
注意，__str__方法必须要返回一个字符串。
class Cat:
def __init__(self, new_name):
# self.属性名 = 形参
self.name = new_name
def __str__(self):
return "<object_name>-<%s>" % self.name
def eat(self):
print("%s爱吃鱼" % self.name)
# tom 是一个全局变量
tom = Cat("汤姆")
tom.eat()
print(tom)
# 汤姆爱吃鱼
# <object_name>-<汤姆>
身份运算符is
身份运算符介绍
身份运算符用于比较两个对象的内存地址是否一致--是否是对同一个对象的引用；
注意，在python中针对None比较时，建议使用is判断；
身份运算符表
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| is | is是判断两个标识符是不是引用同一个对象 | x is y,类似于 id(x)==id(y) |
| is not | is not是判断两个标识符是不是引用不同对象 | x is not y,类似于 id(x) != id(y) |
is和==的区别
is用于判断两个变量引用对象是否是同一个；
==用于判断引用变量的值是否相等；
a = [1, 2, 3]
b = [1, 2]
b.append(3)
a is b # False
a ==b # True
当在判断None时，建议使用is判断；