python面向对象基础

面向对象基础

1. 简述

编程方式：
- 面向过程：根据代码在脚本的堆叠顺序，从上到下依次执行
- 函数式编程：将相同功能的代码封装到函数中，直接调用即可，减少代码重复性
- 面向对象：对函数进行分类和封装，将同类的函数放到一个类中，使调用更简单

为嘛要面向对象

应用需求要的对系统的cpu、内存、硬盘等进行监控，超过阈值则告警

while True：
    if cpu利用率 > 90%:
        #发送邮件提醒
        连接邮箱服务器
        发送邮件
        关闭连接

    if 硬盘使用空间 > 90%:
        #发送邮件提醒
        连接邮箱服务器
        发送邮件
        关闭连接

    if 内存占用 > 80%:
        #发送邮件提醒
        连接邮箱服务器
        发送邮件
        关闭连接

View Code

随着python的学习，开始使用函数式编程

def 发送邮件(内容)
    #发送邮件提醒
    连接邮箱服务器
    发送邮件
    关闭连接

while True：
if cpu利用率 > 90%:
    发送邮件('CPU报警')

if 硬盘使用空间 > 90%:
    发送邮件('硬盘报警')

if 内存占用 > 80%:
    发送邮件('内存报警')

View Code

函数式编程增加了代码的可读性和重用性，但是，这仅仅是单台机器的监控，如果我要监控多台呢，可能需要需要这样写：

def 发送邮件(内容)
        #发送邮件提醒
        连接邮箱服务器
        发送邮件
        关闭连接
 
    while True：
        for host in host-list:  #通过遍历host列表来进行监控
            if cpu利用率 > 90%:
                发送邮件('CPU报警')
         
            if 硬盘使用空间 > 90%:
                发送邮件('硬盘报警')
         
            if 内存占用 > 80%:
                发送邮件('内存报警')

View Code

这样貌似实现了，但是如果是1000台机器呢，可能当循环到999台的时候，第100台已经出现问题了。造成告警延误。而如果使用面向对象呢？将很好的解决此问题

class host：
    def 发送邮件(内容)
        #发送邮件提醒
        连接邮箱服务器
        发送邮件
        关闭连接
 
    def judge(self):
        while True：
            if cpu利用率 > 90%:
                发送邮件('CPU报警')
         
            if 硬盘使用空间 > 90%:
                发送邮件('硬盘报警')
         
            if 内存占用 > 80%:
                发送邮件('内存报警')

View Code

我将每个机器创建为一个对象，对象中有上面判断的方法,这样我就可以多线程的监控

2. 面向对象

类和对象
类就是一个模板，模板里可以包含多个方法（即函数），方法里实现一些功能，对象则是根据模板创建的实例，通过实例对象可以执行类中的函数

创建类和对象

＃创建类  class+类名
class foo:               #class是关键字，表示类，foo是类的名字
    def f1(self):               ＃类的方法1
        pass
    def f2(self):               ＃类的方法2
        pass

＃创建对象  对象 = 类名()
bar ＝ foo()   ＃创建一个bar对象 ，此对象中有类中所有的方法 ，创建对象，类名称后加括号即可 

#调用对象的方法  对象.方法名()
bar.f1()
bar.f2()

举例：

＃创建类
class SQL:

    def create(self,sql):
        print(sql)

    def modify(self, sql):
        print(sql)

    def remove(self,sql):
        print(sql)

    def fetch(self,sql):
        print(sql)

 ＃创建对象
 obj1 ＝ SQL()
 obj2 =SQL()

 #调用对象里的方法
 res1 = obj1.modify('修改')
 res2 ＝ obj2.fetch('查看')
 print('obj1:'res1)
 print('obj2:'res2)

 运行结果：
 obj1: 修改
 obj2: 查看

应用场景
- 面向对象：【创建对象】【通过对象执行方法】,适用于当某一些函数中具有相同参数时,可以使用面向对象的方式,将参数值一次性封装到对象里,函数直接调用即可
- 函数编程：【执行函数】各个函数之间是独立且无共用的数据

类中的self是什么鬼
self是python自动传值的一个形式参数，那个对象调用方法,就会自动执行self，在一个类中，self就是对象本身
还用上面的例子，如果我需要在执行方法的时候，验证用户名、密码传，验证通过之后才能执行里面的方法,那我需要创建对象之后，进行赋值用户密码

class SQL:
    
     def modify(self, sql):
        print(sql)
        print(self.name)
        print(self.passwd)
    def remove(self,sql):
        print(sql)
        print(self.name)
        print(self.passwd)
    def fetch(self,sql):
        print(sql)
        print(self.name)
        print(self.passwd)

     
     ＃创建对象
     obj1 ＝ SQL()
     obj1.user = 'user'
     obj1.passwd = 'passwd'
     res1 = obj1.modify('修改')
     res2 ＝ obj2.fetch('结果')
     print(res1)
     print(res2)
     
     输出结果：
     修改
     user
     passwd
     结果
     user
     passwd

我们使用self来定义user和passwd变量，这样user和passwd对整个对象是生效的，所以在每个方法都都可以调用到

类的构造方法

上例发现每次对象调用方法都要进行对user 和password进行赋值。非常麻烦。
python类中使用init自动构造方法，当创建对象的时候自动执行该方法。如下使用init，这样我只需要定义一次即可

class SQL:
         def __init__(self,user,password):
              self.user = user
              self.password = password
        def create(self,sql):
        print(sql)
        print(self.name)
        print(self.passwd)
    def modify(self, sql):
        print(sql)
        print(self.name)
        print(self.passwd)
    def remove(self,sql):
        print(sql)
        print(self.name)
        print(self.passwd)
    def fetch(self,sql):
        print(sql)
        print(self.name)
        print(self.passwd)
obj1 = SQL('username','password')
obj1.remove()
obj2 = SQL('username1','password1')
obj2.remove()

3. 面向对象的三大特性

封装

封装，顾名思义就是将内容封装到某个地方，以后再去调用被封装在某处的内容。所以，在使用面向对象的封装特性时，需要：

将内容封装到某处

class SQL:
    def __init__(self,name,passwd):   #类的构造方法，自动执行 
        self.name = name
        self.passwd = passwd
    def create(self,sql):    ＃类的一个方法
        print(sql,self.name,self.passwd)

＃创建类SQL的obj对象

obj1 = SQL('fuzj','123')  #自动fuzj和123分别封装到对象obj1的name和asswd属性中
obj2 = SQL('jie','311')  #自动jie和311分别封装到对象obj2的name和asswd属性中

从某处调用被封装的内容

方式1 通过对象直接调用

res = obj1.name  ＃直接调用obj的user属性
res2 = obj1.passwd   ＃直接调用obj的passwd属性
print(res,res2)

输出结果：
fuzj 12313

方式2 通过self间接调用

res3 = obj1.create('fasdasda')
print(res3)

输出结果：
fasdasda fuzj 12313

多重封装

类不仅可以将普通字符串封装到类中，还可以将一个对象封装到类中，看下面代码

＃创建类
class SQL:
    def __init__(self,name,passwd):
        self.name = name
        self.passwd = passwd
    def create(self,sql):
        print(sql)

class test:
    def __init__(self,name,obj):
        self.name = name
        self.obj = obj

    def add(self,arg):
        print(arg)

class test2:
    def __init__(self,obj):
        self.obj = obj
    def iner(slef,arg):
            print(arg)

＃创建对象
c1 = SQL('fuzj','12313')
c2 = test('aaa',c1)   ＃把c1对象封装到c2对象里，c2对象会有c1对象的所有方法
c3 = test2(c2)          ＃把c2对象封装到c3对象中，c3对象会有c2对象的所有方法，同时也就有了c1对象的所有方法

＃调用
c1.create("c1调用自身create方法")
c2.obj.create('c2调用c1的create方法')
c3.obj.add('c3调用c2的add方法')
c3.obj.obj.create('c3调用c1的create方法')

结果：
c1调用自身create方法
c2调用c1的create方法
c3调用c2的add方法
c3调用c1的create方法

可以看出，将a对象封装到b对象中，b对象也就有了a对象的所有方法，
其关系如图：

所以c3如果要使用c1的create的方法，需要如下调用
c3.obj.obj.create()

继承

类的继承是子类继承父类的所有方法，或者说基类继承派生类的所有方法

class 父类:
    def 方法1(slef):
            pass
class 子类(父类)：
      pass


那么子类中就会有父类的方法1

单继承

一个子类只继承一个父类
如下：

class c1:
def __init__(self):
    self.name = 'c1'
    self.user = 'c1uer'

def test(self):
    print("c1_test")

def test1(self):
    print("c1_test1")

def test3(self):
    self.test()

class c2(c1):

    def __init__(self):
        self.passwd = 'c2'

    def test(self):
        print("c2_test")
    def test2(self):
        self.test3()
obj = c2()
obj.test()
obj.test1()
obj.test2()

执行结果：
c2_test
c1_test1
c2_test

单继承

继承规则：

1) 调用子类的某个方法时，如果这个方法在子类中存在，则执行子类的方法，如果子类方法不存在，再去找父类的方法。所以执行obj.test()时，子类中有该方法，就直接执行该方法，不再父类中找，因此返回结果是c2_test;执行obj.test1()时，子类中没有改方法，就找到父类的方法，再执行,因此返回的结果是c1_test1
2) 子类的方法优先于父类的方法，当父类的方法中有调取其他方法时，会优先查找子类的方法，所以执行c2_test2()时，发现该方法调用的时是test3(),于是开始从自己方法中查找test3()，然后再去找父类中的方法，找到父类的test3()方法，发现该方法调用了test()方法，于是会再次查找test()方法，发现自己有，所以就直接调用自己的test()方法，返回c2_test
3) 子类继承父类，其实就是将父类中的方法子类中没有的全部挪到子类下

多继承

python的子类可以继承多个父类，这是比java、c++等开发语言最大的优势

单父继承，即没有共同的父类，规则为一条道走到黑

class 父类1:
    pass
class 父类2:
    pass
class 子类(父类1，父类2)
    pass
那么，子类中就会有父类1，父类2的所有方法

#c4继承了c2，c3两个父类，c2继承了c1父类,c3和c1中都有test()的方法

class c1:
    def test1(self):
        print("c1_test")

    def test(self):
        print("c1_test")

class c2(c1):
    def test2(self):
        print('c2_test')

class c3:
    def test3(self):
        print("c3_test")
    def test(self):
        print("c3_test")

class c4(c2,c3):
    def test4(self):
        print('c4_test')

obj = c4()
obj.test()
obj.test3()

运行结果：
c1_test
c3_test

从结果可以看出：obj.test()执行顺序为：
首先去c4类中查找，如果c4类中没有，则继续去c2类中找，如果c2类中没有，则继续去父类c1类中找，所以test()打印的结果为c1_test
obj.test3()执行顺序为：
首先去c4类中查找，如果c4类中没有，则继续去c2类中找，如果c2类中没有，则继续去父类c1类中找，c1没有，则返回继续去另一个c4的父类c3中找，所以test3()打印的结果为c3_test
    ```

单继承

继承规则：
1）子类中有两个父类，会从左到右依次查找父类的方法
2）子类的父类如果还有继承，优先查找当前父类的父类
3）多继承的每次查找父类仍然遵循单继承的原则
即

同父继承，最上边有继承的是一个父类，情况则不一样了

#c4继承c2和c3两个父类，c2继承c1父类，c3继承c0父类，c0和c1继承c父类
class c:
    def test(self):
        print("c_test")

class c0(c):
    def test(self):
        print("c0_test")

class c1(c):
    def test1(self):
        print("c1_test")

class c2(c1):
    def test2(self):
        print('c2_test')

class c3(c0):
    def test3(self):
        print("c3_test")


class c4(c2,c3):
    def test4(self):
        print('c4_test')

obj = c4()
obj.test()

运行结果：
c0_test

同父继承



查找顺序为：
1.查找c4中是否有test()方法，如果没有则查找c2中，c2中没有则查找c1中，c1中没有，不会继续查找父类了，会反回来查找c3类，c3类没有则找c0类，最后返回结果

该规则同样适用下面情况

多态：

Pyhon不支持多态并且也用不到多态，多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中，而Python崇尚“鸭子类型”

多态中python和其他编程语言最大的区别是传参问题。python的函数传参，参数可以是列表，字典，字符串，数字等，而java、c++等语言传递参数时，参数需要指定类型，一旦参数类型被指定，就只能处理此中类型的数据

　举例：　

python：

```
def func(arg):
pass

arg 可以是字符串、数字、列表、字典等

```

java或c++

```
def func(int,arg)
pass

arg 只能处理int类型的数据
def func(str，arg)
pass
arg只能处理字符串类型的数据，如果数据类型不符合的话。直接报错

```

伪代码

java如何支持多态

class A:
pass
class B(A):
pass
class C(A)
pass

def func(B,arg):
pass
此时arg指定类型为B，那么只能为B的对象类型
def func(A,arg)
pass
此时指定arg类型为A类型，而B和C都继承Ａ，所以ABC类型都可以使用了

所以类似java的编程语言，都是利用类的继承关系来实现多态

伪代码