Python进阶（1）--面向对象

文章目录

• 面向对象
• 类的定义
• • 类的构造
  • 实例化一个类
• 三大特点
• • 封装
  • • 私有属性
  • 继承和多态
  • • 继承
    • • 继承的作用
    • 多态
• 总结
• 总结

面向对象

Python 是一种广泛使用的解释型、高级编程、通用型编程语言，它以其简洁、易读以及面向对象的特性而闻名。面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）是一种编程范式，它使用“对象”来设计应用程序和计算机程序。在面向对象的程序设计中，我们定义了一组类（class），这些类描述了具有属性和方法（也称为成员函数）的对象。

接下来让我们了解了解类的概念：

类的定义

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。

类的构造

比如一只小猫，是不是有四条腿、两个眼睛，这是小猫的属性。那一只小猫它的叫声是不是”喵喵“呐，这是小猫的一直特征行为。那么我们在构造一个类时，也可以将其分成两个部分构造：属性和方法。在 Python 中，使用class 关键字来定义类，类中的函数称为方法。

类的定义格式如下图所示:

我们来尝试构造一个类：

定义一个Student类用于打印学生的成绩

先定义一个class：
class Student:	#定义类的时候首字母大写
    eye = 2		#学生有两只眼睛，这是他的属性

接下来，我们来初始化一个方法，打印学生成绩要有学生名和成绩，那我们来定义它的参数：

class Student:
    # 构造方法  在类被定义的使用就会使用
    def __init__(self, n, s):	#初始化方法
        # self 类中的变量 全类可用
        # 类中的属性
        self.name = n		#初始化变量
        self.score = s
     #方法   
    def print_sco(self):	
        print(f"{self.name}的成绩是{self.score}")

实例化一个类

对于上面构造的Student类，我们来实例化看看：

定义好了Student类，就通过类名+()创建出Student的实例

if __name__ == '__main__':

    # 实例化一个类
    ls = Student("ls",89)
    ls.print_sco()
--------------------------
输出结果：
ls的成绩是89

三大特点

面向对象主要有三大特点：封装、继承和多态。

封装

面向对象编程的一个重要特点就是数据封装。在之前的Student类中，每个实例就拥有各自的name和score这些数据，在类中可以通过函数来访问这些数据，比如打印一个学生的成绩：

既然Student实例本身就拥有这些数据，要访问这些数据，就不需要通过外部函数访问，可直接在Student类的内部定义访问数据的函数，这样就把“数据”给封装起来了。这些封装数据的函数是和Student类本身是关联起来的，称之为类的方法。

所以，当我们将完整的类创建完成之后，即完成了分装。

私有属性

我们发现在Class内部，可以有属性和方法，而外部代码可以通过直接调用实例变量的方法来操作数据，这样，就隐藏了内部的复杂逻辑但是，从前面Student类的定义来看，外部代码还是可以自由地修改一个实例的name、score属性，比如：

#通过类的变量直接去修改变量值
ls.__score = 99
print(ls.__score)
----------------------
输出结果：
99

这样就会让代码变得不安全。

如果要让内部属性不被外部访问，可以把属性的名称前加上两个下划线__，只有内部可以访问，外部不能访问，比如：

class Student:
    def __init__(self, n, s):
        self.name = n
        # 私有变量  可以在类的内部去处理  安全一点 不能在外部直接去修改这个值
        self.__score = s

继承和多态

继承

在OOP程序设计中，当定义一个class的时候，可以从某个现有的class继承，新的class称为子类（Subclass），而被继承的class称为基类、父类或超类（Base class、Super class）。

如，先定义一个名为Animal的class，有一个run()方法可以直接打印：

class Animal(object):

    def __init__(self, leg, height):
        self.leg = leg
        self.height = height

    def run(self):
        print("Animal is run")

当需要编写Dog和Cat类时，就可以直接从Animal类继承：

# 在括号里面写入父类的名称
class Dog(Animal):
    def __init__(self, leg, height, bark):
        # self.leg = leg	可以不这样重复编写
        # self.height = height
        
        # 使用父类的初始化方法
        super().__init__(leg, height)	#继承父类的属性
        self.bark = bark

    def eat_shit(self):		#子类独有的方法
        print("dog can eat shit")
    pass

对于Dog来说，Animal就是它的父类，对于Animal来说，Dog就是它的子类。Cat和Dog类似。

继承的作用

继承有什么好处？最大的好处是子类获得了父类的全部功能。由于Animial实现了run()方法，因此，Dog和Cat作为它的子类，什么事也没干，就自动拥有了run()方法：

if __name__ == '__main__':
	snoopy = Dog(3, 1.2, "wangwang")
	snoopy.run()
-----------------------
输出结果：
Animal is run

当然，也可以对子类增加一些方法，比如Dog类：

    # 父类存在  子类有不同的方式方法   方法的重写
    def run(self):
        print("dog is running")

当子类和父类都存run()方法时，可以看做子类的run()覆盖了父类的run()，在代码运行的时候，总是会调用子类的run()。输出的就是子类的结果：

snoopy.run()
---------------------
dog is running

这样就获得了继承的另一个好处：多态

多态

多态：父类的引用指向子类的对象

多态的基础条件是继承

接着上面继续定义一个函数：

def run_twice(animal:Animal):
    animal.run()
    animal.run()

我们可不可以这样调用函数？：

animal = Animal(4,1)
spike = Dog(3,1.2,"wangwang")

run_twice(animal)
run_twice(spike)

在run_twice(animal:Animal)中，animal只是一个变量，只要我们类里面有run的方法就可以传进去
不是只能传animal

可以，这样就体现了我们的多态：多种形态。

总结

本篇介绍了：

1. 什么是面向对象
2. 类：
   1. 定义类的时候首字母大写
   2. 分成两个部分构造：属性和方法。
3. 三大特点：封装、继承和多态
   1. 封装：将完整的类创建完成，包装好
   2. 继承：
      1. 子类获得了父类的全部功能
      2. 当子类和父类具有相同的功能时，父类方法被覆盖
   3. 多态：父类的引用指向子类的对象，多态的基础条件是继承

们的多态：多种形态。

总结

本篇介绍了：

1. 什么是面向对象
2. 类：
   1. 定义类的时候首字母大写
   2. 分成两个部分构造：属性和方法。
3. 三大特点：封装、继承和多态
   1. 封装：将完整的类创建完成，包装好
   2. 继承：
      1. 子类获得了父类的全部功能
      2. 当子类和父类具有相同的功能时，父类方法被覆盖
   3. 多态：父类的引用指向子类的对象，多态的基础条件是继承