一、面向对象编程
1.面向过程和面向对象
面向过程和面向对象都是一种编程方式，只不过再设计上有区别。
面向过程
C语言
细分成每一个过程
优点：简单直观、性能高效、代码简洁。
缺点：不易维护、不易扩展、代码重用性低。
面向对象
python、java、C++
要使用某个功能，直接找到对应的对象即可
优点：模块化、安全性高、代码重用性高。
缺点：学习难度大、性能开销大、调试困难。
二、类和对象
Python中一切都是对象
目前我们所学的python中的内置类型都是对象——内置对象，内置对象有时候不能满足我们的需求，需要自定义一些对象。
10， 20， 30， -40， a=10, b=20等等等，都是整数，对其进行抽象——int类。
1 类的定义 与 实例化对象
在python中使用class关键字创建一个类。
语法格式1：
class ClassA:
# 公共的属性
def __init__(self):
pass
def fun1(self):
pass
def fun2(self):
pass
语法格式2：
class ClassA(object):
# 公共的属性
def __init__(self):
pass
def fun1(self):
pass
def fun2(self):
pass
实例化对象的语法：
1》无参
对象名 = 类名()
2》有参
对象名 = 类名(参数列表) 第一个 __init__()方法是一种特殊的方法，被称为类的构造函数或初始化方法，当创建了这个类的实例时就会自动调用该方法。不是必须要定义的，可以在需要的时候再定义。
第二个 self是一个参数，表示对象自身【对象的id号】，里面存放着对象自身的地址。如果希望类中的方法可以被对象调用，第一个参数必须是self。作用是将实例对象与类的方法进行绑定，这样实例的每个对象都能调用“属于”自己的方法。传参时可以省略。
2 访问属性/方法
使用 . 进行访问
# 访问属性
对象名.属性
# 访问方法
对象名.方法名()3 对象与类的关系
- 对象拥有类的所有属性和方法
- 对象的属性和方法可以单独添加、删除、修改
- 对象与对象之间的属性和方法不可共享
- 对象不能独自创建，必须依托于类，类可以实例化N个对象
class Stu(object):
id = '1001'
name = '张三'
def fun1(self):
pass
# 实例化对象
s1 = Stu()
s2 = Stu()
# 对象的属性可以单独修改、添加、删除
s1.name = '李四'
s1.age = 18
del s1.age
print(s1.name)
# print(s1.age)
print(s2.name)
# print(s2.age)拓展对象的方法
MethodType
from types import MethodType
class Stu(object):
id = '1001'
name = '张三'
def fun1(self):
print(f"{self.name}会吃饭")
def fun2(self):
print(f"{self.name}会学习")
s1 = Stu()
s2 = Stu()
s1.name = '刘德华'
s2.name = '蔡徐坤'
s1.fun1()
s2.fun1()
def sing(self):
print(f"{self.name}会唱歌")
def dance(self):
print(f"{self.name}会跳舞")
# 拓展对象的方法
s1.sing = MethodType(sing, s1)
s2.dance = MethodType(dance, s2)
s1.sing()
s2.dance()- getattr(obj, name[, default]) : 访问对象的属性。
- hasattr(obj,name) : 检查是否存在一个属性。
- setattr(obj,name,value) : 设置一个属性。如果属性不存在，会创建一个新属性。
- delattr(obj, name) : 删除属性。
4 魔方方法——构造函数 与 析构函数
- __init__ 构造函数：完成对象的初始化工作，方便统一管理、调用类创建对象时，自动执行。
- __del__ 析构函数：删除对象时执行一些操作，自动执行。
- __str__ 打印方法：输出执行信息，自动执行。
class Car(object):
def __init__(self, name, color):
self.name = name
self.color = color
def __str__(self):
return f"车品牌{self.name} 颜色{self.color}"
def __del__(self):
print(f"{self.name}报废了，去车管所吧")
c1 = Car("奥迪", "黑色")
c2 = Car("小米su7", "紫色")
print(c1.name, c2.name)
print(c1)
print(c2)5 类属性/方法 与 实例对象属性/方法 与 静态方法
类属性，实例属性
class Student(object):
"""
定义了一个学生类
"""
grade = 'A' # 类属性
def __init__(self, name, age):
self.name = name # 实例对象属性
self.age = age # 实例对象属性
s1 = Student('张三', 18)
# 类属性的访问
print(Student.grade)
print(s1.grade)
# 实例属性的访问
# print(Student.name) 报错！！！
print(s1.name)类方法、实例方法、静态方法
类方法中只能调用类属性和类方法
在类方法前加上@classmethod
实例方法中能调用类属性、实例属性
静态方法一般实现与类和对象无关联的操作，例如：游戏说明书等
在静态方法前加@staticmethod
class Student(object):
"""
定义了一个学生类
"""
grade = 'py24101'
@classmethod
def cls_fun(cls):
"""类方法中只能调用类属性和类方法"""
print(f"班级名称是{cls.grade}")
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def fun1(self):
"""实例方法中能调用类属性、实例属性"""
print(f"实例方法中输出类属性{self.grade}, 输出实例属性{self.name}")
@staticmethod
def sta_fun(x):
print(f"{x}静态方法一般实现与类和对象无关联的操作，例如：游戏说明书等")
s1 = Student('张三', 18)
# 如何调用类方法
Student.cls_fun()
s1.cls_fun()
# 如何调用实例方法
Student.fun1(s1)
s1.fun1()
# 如何调用静态方法
Student.sta_fun(3)
s1.sta_fun(3)6 Python的内置类属性
- __dict__ : 类的属性（包含一个字典，由类的数据属性组成）
- __doc__ :类的文档字符串
- __name__: 类名
- __module__: 类定义所在的模块（类的全名是'__main__.className'，如果类位于一个导入模块mymod中，那么className.__module__ 等于 mymod）
- __bases__ : 类的所有父类构成元素（包含了一个由所有父类组成的元组）
class Student(object):
"""
定义一个学生类
属性：名字 年龄
方法：method_1 method_2
"""
name = '张三'
age = 18
def method_1(self):
pass
def method_2(self):
pass
print(Student.__dict__)
print(Student.__doc__)
print(Student.__name__)
print(Student.__module__)
print(int.__module__)
print(Student.__bases__)三、类的封装
封装是类的三大特性之一。
封装指的是隐藏对象中一些不希望让外部所访问的属性或方法。
python中封装其实是通过设置访问权限来体现的，私有属性和私有方法是控制访问权限的组成部分。
1 私有属性
在类的内部使用，不希望外部直接访问的变量。
在python中，使用双下划线作为前缀来定义私有属性。
私有属性在类外不能访问
class Bank(object):
"""
定义了一个银行卡类
属性：name pwd密码【我不希望外部访问】
"""
def __init__(self, name, pwd):
self.name = name
self.__pwd = pwd
# 为了在某些需要的时候，访问到私有属性，所以需要在类内部设置两个接口
def get_pwd(self):
return self.__pwd
def set_pwd(self, newpwd):
self.__pwd = newpwd
# print(Bank.__pwd)
b1 = Bank('张三', '123456')
print(b1.name)
# print(b1.__pwd)
print(b1.get_pwd())
b1.set_pwd('666888')
print(b1.get_pwd())2 私有方法
和私有属性是一样的。
class Bank(object):
"""
定义了一个银行卡类
属性：name pwd密码【我不希望外部访问】
"""
def __init__(self, name, pwd):
self.name = name
self.__pwd = pwd
def __info(self):
print(f"名字{self.name}, 密码{self.__pwd}")
def get_info(self):
self.__info()
# Bank.__info() 报错
b1 = Bank('李四', '123456')
# b1.__info() 报错
b1.get_info()3 属性装饰器
属性装饰器是实现把方法转为属性的装饰器。
作用：
- 把方法转为属性，便于操作属性
- 实现对属性的更改（验证）、查看、删除
查看：在查看方法前加@property
更改：在更改方法前加@方法名.setter
删除：在删除方法前加@方法名.deleter
方法名是一样的
class Student(object):
def __init__(self, name):
self.__name = name
@property
def name(self):
return self.__name
@name.setter
def name(self, new_name):
if not isinstance(new_name, str):
print('名字必须是一个字符串')
else:
self.__name = new_name
@name.deleter
def name(self):
print("已删除名字")
del self.__name
s1 = Student('张三')
print(s1.name)
s1.name = 111
s1.name = '李四'
print(s1.name)
del s1.name四、类的继承
面向对象的编程带来的主要好处之一就是代码的重用，实现这种重用的方法之一就是通过继承机制。
通过继承创建的新类称之为【子类】或者【派生类】，被继承的类称之为【父类】、【基类】、【超类】。
1 语法格式
class Parent(object):
"""
定义父类
"""
par_attr = 100
def __init__(self):
print("初始化父类")
def par_fun1(self):
print("父类方法1")
def par_fun2(self):
print("父类方法2")
class Child(Parent):
"""
定义子类
"""
child_attr = 666
def __init__(self):
print("初始化子类")
def child_fun1(self):
print("子类方法1")
c1 = Child()
print(c1.child_attr)
c1.child_fun1()
print(c1.par_attr)
c1.par_fun1()
c1.par_fun2()2 多继承语法【明白即可，不建议乱用】
如果在继承的元组（）里面有一个以上的类，就称之为多继承。
class A:
pass
class B:
pass
class C:
pass
class D(A, B, C):
pass
d1 = D()
print(D.mro())
# python中提供了一个函数mro()用于查看继承的顺序。3 继承重写父类方法
如果你的父类方法不能满足你得要求，你可以在子类中重写父类的方法。
class Parent(object):
def method(self):
print(f"{self}的方法")
class Child(Parent):
def method(self):
print("xxxxxxxxxx")
print(f"{self}的方法")
c = Child()
c.method()这里列出了一些通用的功能，可以在自己的类重写：
- __init__ ( self [,args...] ) 构造函数 简单的调用方法: obj = className(args)
- __del__( self ) 析构方法, 删除一个对象 简单的调用方法 : del obj
- __repr__( self ) 转化为供解释器读取的形式 简单的调用方法 : repr(obj)
- __str__( self ) 用于将值转化为适于人阅读的形式 简单的调用方法 : str(obj)
- __cmp__ ( self, x ) 对象比较 简单的调用方法 : cmp(obj, x)
4 python继承特点
- 在子类中如果需要父类的构造方法，需要显式调用父类的构造方法，或者不重写父类的构造方法。__init__()
- 在子类中调用父类的方法，需要显式调用，且第一个参数self不能省略。
class Parent(object):
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
def method(self):
print(f"{self}的方法")
class Child(Parent):
def __init__(self, x, y, z):
Parent.__init__(self, x, y)
self.z = z
def fun1(self):
print(self.x , self.y, self.z)
# 重写父类构造方法、里面显式调用父类构造方法
c = Child(1, 2, 33)
c.fun1()可以用super()
加法也可以重写
class Parent(object):
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
class Child(Parent):
def __init__(self, x, y, z):
super().__init__(x, y)
self.z = z
def add(self):
return self.x + self.y + self.z
c = Child(1, 1, 1)
print(c.add())5 运算符重载
在Python中，并没有像其他语言（如C++）中那样的内置机制来重载运算符。但是，你可以通过定义特定的方法来模拟运算符重载的行为。
以下是一些常见运算符以及它们对应的特殊方法：
加法：+ 对应 __add__
减法：- 对应 __sub__
乘法：* 对应 __mul__
除法：/ 对应 __truediv__
取模：% 对应 __mod__
幂运算：** 对应 __pow__
位运算：
位运算：>> 对应 __rshift__
位运算：& 对应 __and__
位运算：| 对应 __or__
位运算：^ 对应 __xor__
class Operator(object):
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
def __add__(self, other):
return self.x * other.x + self.y * other.y
o1 = Operator(1, 2)
o2 = Operator(3, 4)
print(o1 + o2)五、类的多态
python中的多态也可以通过方法重写进行。
同一个方法，不同对象显式的结果不同。
lass Animal(object):
name = '动物'
age = 0
def speak(self):
print("动物的声音")
class Dog(Animal):
def speak(self):
print("汪汪汪")
class Cat(Animal):
def speak(self):
print("喵喵喵")
a = Animal()
d = Dog()
c = Cat()
a.speak()
d.speak()
c.speak()六、关于下划线说明
- __foo__: 以双下划线开头双下划线结尾，定义的是特殊方法，一般是系统定义名字 ，类似 __init__() 之类的，自动。
- _foo: 以单下划线开头的表示的是 protected 类型的变量，即保护类型只能允许其本身与子类进行访问，不能用于 from module import ···
- __foo: 双下划线的表示的是私有类型(private)的变量, 只能是允许这个类本身进行访问了。