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常见的编程思想有:
(1)面向过程
面向过程强调的是过程,关注操作步骤、动作。
(2)面向对象
Python是同时支持面向过程和面向对象的编程语言!
面向过程是什么
面向过程是一种以过程为中心的编程思想。
通俗地说,在解决编程问题时,我们会把需要的操作步骤都列出来,然后按照操作步骤写代码,这种思维就是面向过程思想。
说明:
比如,要产生一个随机数,步骤:(1)导入random模块;(2)产生随机数;(3)输出结果。
在实际生活中,为了更好理解面向过程。
使用面向过程思维来了解:使用ATM机取钱的过程。
(1)带上银行卡,去ATM机所在的地方;
(2)排队等待;
(3)轮到自己了,把银行卡插入ATM机;
(4)输入密码,取钱;
(5)取钱成功,准备回家把钱上交媳妇儿把钱。
什么是面向对象?
面向对象是软件开发方法,一种编程范式。面向对象是相对于面向过程来讲的,面向对象方法,把相关的数据和方法组织为一个整体来看待,从更高的层次来进行系统建模,更贴近事物的自然运行模式。
# 学生:姓名、年龄; 玩、学习
# a.先定义
class Student:
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
def play(self):
print(f"{self.age}岁的{self.name}还在玩泥巴...")
def study(self):
print("好好学习,天天向上!!")
# b.后调用
stu = Student("张三",16)
print(stu.name)
print(stu.age)
# 调用
stu.play()
stu.study()
通俗地说,面向对象思想就是:当解决问题的视角不再是详细的操作步骤,而是另一个视角:操作对象。比如,操作手机打电话、操作电脑来看电影、操作冰箱来存储新鲜水果等。
【对象】可以理解为冰箱、手机、电脑等一切事物。
吃饭
面向过程: 买菜、洗菜、做饭菜、吃
面向对象: 点外卖 [厨师、外卖员]
打水
面向过程: 拿水杯、去清洗、装水、盖盖子、拿到教室
面向对象: 叫方哥给你打杯水.
面向对象的三大特性:
(1)封装
(2)继承
(3)多态
类似的,在Python面向对象中也有封装。
简单地说,封装就是把对象的属性和方法放在一个整体中,并限制对属性和方法的访问操作。而这里说的整体,就是【类】。
class 类名:
def 方法名():
属性1 = 值1
属性2 = 值2
...
def 方法名2():
执行代码1
执行代码2
...
面向对象里的封装,就是把属性和方法都存放到一个Python类中;
继承
在现实生活中,继承一般指的是子女继承父辈的财产,比如:子承父业等。
类似的,面向对象继承也有继承父类的意思。
通俗地说,当子类继承了父类后,子类就具有父类的属性和方法。
继承可以让程序更加简洁。
多态
多态指的是:不同类的对象对同一消息做出不同的响应。
这里的发送消息,通常是指调用方法。
通过生活案例来说明什么是多态,比如:电脑键盘上的F12功能键是固定不变的,但完成功能不同。
类
类是抽象的概念,指的是:对某些事物的描述。简单地说,类就是一个模板。
定义Python类语法:
class 类名:
def 方法名(self):
代码1
代码2
...
# 其他方法...
对象
对象是具体的概念,指的是:实实在在存在的个体。简单的说,对象就是通过类创建出来的实体。
创建对象语法:
对象名 = 类名()
调用方法语法:
对象名.方法名()
self关键字
self是一个Python关键字,在面向对象中,self指向了对象本身。比如,创建了一个学生对象。
定义类
class Student:
pass
创建对象
student = Student()
说明:self表示当前的,当前的对象
对象属性
什么是属性
在现实生活中,属性就表示固有特征,比如:一辆小轿车的属性有轮胎数、颜色、品牌等。
仔细观察后会发现,属性可以简单理解为与生俱来的特征,比如一个人的姓名、年龄、身高、体重等都是属性。
而属性在Python面向对象中,直接使用变量来表示。属性可以在类内部、类外部都进行获取与使用。需要注意的是,一个对象通常包含两部分:方法、属性。
类外面访问属性
在类外面访问属性,分为:
(1)添加属性
(2)获取属性
说明:要访问对象中的属性,需要使用.点来操作。
添加属性语法:
对象名.属性名 = 值
获取属性语法:
对象名.属性名
class Car:
def run(self):
print("汽车能跑起来...")
# 1.创建对象
car = Car()
# 2.添加属性
car.color = "红色"
car.number = 4
# 3.获取属性
print(f"颜色:{car.color}")
print(f"轮胎数:{car.number}")
类内部获取属性
在类内部,获取属性语法:
self.属性
说明:可以简单的把self理解为对象本身。
class Car:
def run(self):
print("汽车能跑起来...")
# 定义方法
def show(self):
print(f"车颜色:{self.color}")
print(f"车的品牌:{self.brand}")
# self.属性没有任何提示, 如果要显示出提示,该怎么办??
# 为什么会有警告?
car = Car()
# 外部设定值
car.color = "黑色"
car.brand = "BWM"
# 内部获取值
# 调用方法
car.show()
总结:
(1)在类内部获取属性可以使用【self.属性名】方式;
(2)注意:当没有在init()
中初始化属性时,直接在方法中调用,则会报警告信息。
魔法方法
魔法方法指的是:可以给Python类增加魔力的特殊方法。有两个特点:
(1)总是被双下划线所包围;
(2)在特殊时刻会被自动调用,不需要开发者手动去调用。
魔法方法语法:
__魔法方法名__()
在Python中,常用的魔法方法有:
魔法方法名 | 描述信息 |
__init__(self [, ...]) | 构造器,当一个对象被初始化创建时,会被自动调用。 |
__str__(self) | 输出对象名时,若不想直接输出内存地址值,可重写str()方法。 |
__del__(self) | 当一个对象被删除或销毁时,会被自动调用。 |
无参init()
方法
在Python中,当新创建一个对象时,则会自动触发init()
魔法方法。
魔法方法名 | 描述信息 |
__init__(self [, ...]) | 构造器,当一个对象被初始化创建时,会被自动调用。 |
根据是否给init()
魔法方法传递参数值,可分为:
(1)无参init()
方法
(2)有参init()
方法
无参init()
方法语法:
class 类名:
def __init__(self):
代码
...
说明:当仅需在类内部使用与初始化属性时,可以使用该方法。
# 1.定义类: 默认设置属性
class MyCar:
def __init__(self):
# 默认设定
self.color = "黑色"
self.number = 3
def func(self):
print("============================")
print(f"颜色:{self.color}")
print(f"轮胎数:{self.number}")
print("============================")
# 2.在类的外部访问属性
my_car = MyCar()
print(my_car.color)
print(my_car.number)
# 3.类内部访问属性
my_car.func()
有参init()
方法
当想要在创建对象时,就设定属性值时,可以使用有参init()
方法。语法:
class 类名:
def __init__(self, 参数1, 参数2,...):
代码
...
说明:
(1)不需要给self传递参数值;
(2)传递参数个数的计算公式为【传递参数个数 = 定义方法后的参数总个数 - 1】。
# 1.定义类、方法
class Car:
def __init__(self,color,number): # 属性名会与传递的参数名名称保持一致
self.color = color
self.number = number
# 2.创建对象
car = Car("黑色",4)
# 3.获取值
print(f"颜色:{car.color}")
print(f"轮胎个数:{car.number}")
总结:
(1)init()
方法可以用来设置属性的默认值;
(2)注意:当要在创建对象时,直接设定属性值,则可以通过有参init()
方法传递参数值来处理。
str()
方法
内存地址值,也称为引用。表现形式有两种:
(1)十进制数 5040624,id()函数
(2)十六进制数 0x45AC6
说明:当直接输出对象名时,默认输出的是对象的内存地址值。
当在类中定义了str
方法,则获取的是该方法返回的数据结果。
魔法方法名 | 描述信息 |
__str__(self) | 输出对象名时,若不想直接输出内存地址值,可重写str()方法。 |
class 类名:
class 类名:
def __str__(self):
代码
...
return 字符串型的结果
# 1.定义类
class Car:
def __init__(self,color,number):
self.color = color
self.number = number
def __str__(self):
# return "颜色:"+self.color
return "颜色:"+self.color+",轮胎数:"+str(self.number)
# 2.输出对象名 -内存地址值
car = Car("白色",4)
# print(car) # <__main__.Car object at 0x000001FBBCA72DF0>
# 3.如何显示
print(car)
# 总结
# 1.当直接输出对象名时,输出内存地址值,则表示没有重写str方法
# 2.当输出对象名不显示内存地址值, 重写了str方法
del()
方法
当删除对象时,会自动调用del()
方法。
魔法方法名 | 描述信息 |
__del__(self) | 当一个对象被删除或销毁时,会被自动调用。 |
class 类名:
def __del__(self):
代码
...
# 1.定义类
class Car:
def __init__(self,brand):
self.brand = brand
def __del__(self):
print("=========__del__===========")
# 2.创建对象
car = Car("BMW")
# 删除 -内存
# del car # 注释
print(car.brand)
# 3.查看del
# 注意: 为了能更方便的查看del效果, 建议使用 del xx语法
总结:
(1)当使用【del 对象名】时,自动调用了del()
方法;
(2)注意:当程序执行结束时,Python垃圾回收器会自动销毁内存垃圾,此时会自动调用del()
方法。
继承基础
我们知道,可以使用class关键字定义类。
在类的使用中,定义方式有三种:
(1)【类名】
(2)【类名()】
(3)【类名(object)】
说明:区别在于类名后面是否加其他内容。
方式1语法:
class 类名:
代码
...
方式2语法:
class 类名():
代码
...
方式3语法:
class 类名(object): # 推荐
代码
...
说明:方式3是定义类最常见的语法。
# 1.类名
# class Teacher:
class Teacher:
pass
# 2.类名()
class Student(): # 删除()
pass
# 3.类名(object)
class Phone(object): # 标准
pass
什么是继承
类似的,在面向对象中,当子类继承父类后,则:子类拥有了父类的属性和方法。
继承语法:
class 父类名(object):
代码
...
class 子类名(父类名):
代码
...
说明:
(1)建议在定义父类时,都采用【类名(object)】语法;
(2)当子类拥有了父类的属性和方法后,能提升代码的复用性。
# 1.定义父类
class Father(object):
def __init__(self):
self.sex = "男"
def run(self):
print("跑步很快...")
# 2.定义子类
# class Son(object):
# def __init__(self):
# self.sex = "男"
#
# def run(self):
# print("跑步很快...")
# 3.改进
class Son(Father):
pass
# 4.输出
son = Son()
print(f"属性:{son.sex}")
son.run()
单继承
单继承指的是:一个子类继承一个父类。语法:
class 子类名(父类名):
代码
...
# 1.定义父类:老师傅
# 配方
# 摊煎饼
class Master(object):
def __init__(self):
self.pei_fang = "【独创古法配方】"
def make_cake(self):
print("老师傅用古法配方摊煎饼果子...")
# 2.定义子类:徒弟
class TuDi(Master):
pass
# 3.创建对象
fang_ge = TuDi()
print(fang_ge.pei_fang)
fang_ge.make_cake()
总结:
(1)单继承就是一个子类继承了一个父类,语法:class 子类名(父类名): ...;
(2)注意:当子类继承了父类后,子类可以拥有父类的属性和方法。
多继承
多继承指的是:一个类同时继承了多个父类。语法:
class 子类名(父类名1, 父类名2, ...):
代码
...
继续,回到摊煎饼的故事主线。
例如,一起来完成:
(1)徒弟是个爱学习的好孩子,想学习更多的摊煎饼技术;
(2)于是,在百度搜索到培训学校[School],报班来培训学习如何摊煎饼;
(3)使用多继承形式模拟程序。
# 1.定义父类:老师傅
class Master(object):
def __init__(self):
self.pei_fang = "【独创古法配方】"
def make_cake(self):
print("老师傅用古法配方摊煎饼果子...")
# 2.学校
class School(object):
def __init__(self):
self.pei_fang = "【科技与狠活之配方】"
def make_cake(self):
print("===========采用配方制作煎饼果子!!")
# 3.定义子类:徒弟
class TuDi(Master,School):
pass
注意:在Python面向对象中,继承包含:单继承、多继承、多层继承。
当子类同时继承多个父类,并调用多个父类同名方法的顺序,查看时使用:
类名.__mro__
类名.mro()
例如,一起来完成:
(1)可以发现老师傅[Master]、培训学校[School]都有摊煎饼方法;
(2)在徒弟对象中调用摊煎饼方法,会执行哪个父类的方法呢?
(3)思考:当给父类培训学校[School]新增编程方法后,子类能调用方法吗?
# 1.定义父类:老师傅
class Master(object):
def __init__(self):
self.pei_fang = "【独创古法配方】"
def make_cake(self):
print("老师傅用古法配方摊煎饼果子...")
# 2.学校
class School(object):
def __init__(self):
self.pei_fang = "【科技与狠活之配方】"
def make_cake(self):
print("===========采用配方制作煎饼果子!!")
def programming(self):
print("====培训开发!")
# 3.定义子类:徒弟
class TuDi(Master,School):
pass
# 创建对象、调用方法
fang_ge = TuDi()
# a.先去子类中去查找该方法,若存在,则直接使用
# b.去第1个父类中查找TuDi(【Master】,School)
# c.去第2个父类中找
# d.object找
print(TuDi.__mro__)
print(TuDi.mro())
fang_ge.make_cake()
fang_ge.programming()
总结:
(1)当子类继承父类后,可以给子类添加新的扩展方法;
(2)当要查看子类调用父类方法的顺序时,可以使用子类名.__mro__
或mro()。
继承进阶
方法重写
当父类的同名方法达不到子类的要求,则可以在子类中对方法进行重写。语法:
class 父类名(object):
def 方法A(self):
代码
...
class 子类名(父类名):
def 方法A(self):
代码
...
例如,一起来完成:
使用方法重写对摊煎饼方法进行处理。
# 1.老师傅: 父类
class Master(object):
def make_cake(self):
print("使用古法配方摊煎饼果子...")
# 2.徒弟:子类 -父类方法达不到要求
class TuDi(Master):
# 重写
def make_cake(self):
print("======潜心学习,专研了新的配方制作煎饼果子...")
# 3.调用使用
tudi = TuDi()
tudi.make_cake()
print(TuDi.mro())
总结:
(1)当子类中出现与父类中同名方法且参数内容保持一致时,称为(方法重写)
(2)当子类重写了父类方法后,子类对象优先调用执行子类方法,可以通过【子类名.mro()】查看执行顺序。
调用父类方法
当子类要在父类同名方法的基础上,再新增功能且要求在子类中调用同名方法时,就可以使用super()。
super()语法:
super().方法名([参数1, 参数2, ...])
说明:
(1)super()表示父类;
(2).点表示的。
使用调用父类方法在init()
和摊煎饼方法中处理。
# 1.定义父类 [属性、方法]
class School(object):
def __init__(self, pei_fang):
self.pei_fang = pei_fang
def make_cake(self):
print("父类,制作了美味的煎饼果子!!")
# 2.定义子类
class TuDi(School):
# 属性: 配方、品牌
def __init__(self,pei_fange,brand):
# self.pei_fang = pei_fange # 提升代码的复用性
super().__init__(pei_fange)
self.brand = brand
def make_cake(self):
# 调用父类的方法
super().make_cake()
print("===========子类制作煎饼果子!!")
# 3.创建对象、调用
tudi = TuDi("黑马","方哥")
tudi.make_cake()
多层继承
多层继承指的是:多级继承的关系,比如:子类继承父类C、继续继承父类B、继续继承父类A等。
为了区分单继承、多继承和多层继承,看下图:
请试着使用多层继承的方式完成案例
# 1.A父类 学校
class School(object):
def make_cake(self):
print("----1-----学校:父类")
# 2.B父类 徒弟
class TuDi(School):
def make_cake(self):
print("=====2======徒弟: 子、父类")
# 3.子类 徒孙
class TuSun(TuDi):
pass
总结:
(1)简单地说,多层继承表示有多级父类;
(2)请问:Python同时支持单继承、多继承和多层继承
私有权限
为了更好的限制属性的访问和包含隐私,可以给属性设置私有权限。
当把属性设置为私有属性后,则该属性只能被本类直接访问。
私有属性
定义私有属性语法:
self.__属性名
设置和获取私有属性值语法:
class 类名(xxx):
# 设置私有属性值[set]
def set_私有属性名(self,参数):
self.私有属性 = 参数
# 获取私有属性值[get]
def get_私有属性名(self):
return self.私有属性
例如,一起来完成:
(1)FangGe把技术传承给小徒弟时,不想把自己的私房钱(¥6000000)继承给徒弟;
(2)这时,就要为私房钱这个属性设置私有权限;
(3)思考:若想要来访问私有属性,该怎么做呢?
# 1.父类:Master
class Master(object):
def __init__(self):
self.__money = 6000000
# 设置
def set_money(self,money):
self.__money = money
# 获取
def get_money(self):
return self.__money
# 2.子类
class TuDi(Master):
pass
# 3.能否访问?
# xiao_fang = TuDi()
# print(xiao_fang.__money) # 不能访问?
master = Master()
master.set_money(5000000)
print(master.get_money())
# 升级:
# 1.当子类继承了父类后, 子类就拥有了父类的属性和方法
# 2.当子类继承了父类后, 子类就拥有了父类的【非私有】属性和【非私有】方法
总结:
(1)当要定义私有属性时,仅需要在属性名前添加(双下划线==)
(2)注意:如果要从外部访问私有属性值,建议要在类中定义set/get方法。
私有方法
当把方法设置为私有方法后,则该方法只能被本类直接访问。
定义私有方法语法:
def __方法名(self):
...
例如,一起来完成:
(1)FangGe把技术传承给小徒弟时,不想把自己独创配方的制作过程继承给徒弟;
(2)这时,就要为制作独创配方这个方法设置私有权限;
(3)思考:该怎么访问私有方法呢?
# 1.定义父类
class Master(object):
def __make_secret(self):
print("===================")
print("加葱姜蒜...")
print("加酱油,加白醋")
print("辣椒面...")
print("制作好卖给我的学生!!")
print("===================")
# 间接
def use(self):
self.__make_secret()
# 2.子类??
# 3.直接访问
master = Master()
# master.__make_secret() # 不能?
master.use()
总结:
(1)当把方法设定为私有权限后,则该方法不会被继承给子类;
(2)注意:当子类继承了父类后,子类拥有父类的(非私有属性和非私有方法)。
面向对象综合案例
案例:减肥
例如,一起来完成:
(1)小方同学当前体重是100kg;
(2)每当他跑步一次时,则会减少0.5kg;
(3)每当他大吃大喝一次时,则会增加2kg;
(4)假如跑步5次后,再大吃大喝一次,体重如何?
(5)请试着采用面向对象思想来编写案例。
# 1.定义类:属性[变量]、行为[方法]
class Student(object):
def __init__(self):
# 默认
self.weight = 100
def run(self):
self.weight = self.weight - 0.5
print(f"跑步一次,减肥0.5kg,当前体重为:{self.weight}kg")
def eat(self):
self.weight += 2
print(f"=====大吃大喝一顿,增重2kg,当前体重为:{self.weight}kg")
# 2.创建对象
student = Student()
print(f"当前体重为:{student.weight}")
student.run()
student.run()
student.run()
student.run()
student.run()
student.eat()
总结:
(1)在类内部调用或获取属性时,可以使用 self.属性名 方式;
(2)当通过对象来调用方法时,可以使用【self.方法名()】方式。
(3)我们会发现,对于魔法方法的使用,会在某些特殊时刻自动被调用;
(4)在学习面向对象知识时,我们会发现总结起来就是五个字:一切皆对象。
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