学习python第七天

一、面相对象以及面相对象和面相过程的优缺点

面向过程的程序设计:核心是过程二字,过程指的是解决问题的步骤,即先干什么再干什么......面向过程的设计就好比精心设计好一条流水线,是一种机械式的思维方式。

优点是:复杂度的问题流程化,进而简单化(一个复杂的问题,分成一个个小的步骤去实现,实现小的步骤将会非常简单)

缺点是:一套流水线或者流程就是用来解决一个问题,生产汽水的流水线无法生产汽车,即便是能,也得是大改,改一个组件,牵一发而动全身。

应用场景:一旦完成基本很少改变的场景,著名的例子有Linux內核,git,以及Apache HTTP Server等。

面向对象的程序设计:核心是对象二字,(要理解对象为何物,必须把自己当成上帝,上帝眼里世间存在的万物皆为对象,不存在的也可以创造出来。面向对象的程序设计好比如来设计西游记,如来要解决的问题是把经书传给东土大唐,如来想了想解决这个问题需要四个人:唐僧,沙和尚,猪八戒,孙悟空,每个人都有各自的特征和技能(这就是对象的概念,特征和技能分别对应对象的数据属性和方法属性),然而这并不好玩,于是如来又安排了一群妖魔鬼怪,为了防止师徒四人在取经路上被搞死,又安排了一群神仙保驾护航,这些都是对象。然后取经开始,师徒四人与妖魔鬼怪神仙交互着直到最后取得真经。如来根本不会管师徒四人按照什么流程去取),对象是特征与技能的结合体,基于面向对象设计程序就好比在创造一个世界,你就是这个世界的上帝,存在的皆为对象,不存在的也可以创造出来,与面向过程机械式的思维方式形成鲜明对比,面向对象更加注重对现实世界的模拟,是一种“上帝式”的思维方式。

优点是:解决了程序的扩展性。对某一个对象单独修改,会立刻反映到整个体系中,如对游戏中一个人物参数的特征和技能修改都很容易。

缺点:

1. 编程的复杂度远高于面向过程,不了解面向对象而立即上手基于它设计程序,极容易出现过度设计的问题。一些扩展性要求低的场景使用面向对象会徒增编程难度,比如管理linux系统的shell脚本就不适合用面向对象去设计,面向过程反而更加适合。

2. 无法向面向过程的程序设计流水线式的可以很精准的预测问题的处理流程与结果,面向对象的程序一旦开始就由对象之间的交互解决问题,即便是上帝也无法准确地预测最终结果。于是我们经常看到对战类游戏,新增一个游戏人物,在对战的过程中极容易出现阴霸的技能,一刀砍死3个人,这种情况是无法准确预知的,只有对象之间交互才能准确地知道最终的结果。

应用场景:需求经常变化的软件,一般需求的变化都集中在用户层,互联网应用,企业内部软件,游戏等都是面向对象的程序设计大显身手的好地方

面向对象的程序设计并不是全部。对于一个软件质量来说,面向对象的程序设计只是用来解决扩展性。

二、类和对象

什么是类:

类即类别、种类,是面向对象设计最重要的概念,对象是特征与技能的结合体,而类则是一系列对象相似的特征与技能的结合体

那么问题来了,先有的一个个具体存在的对象(比如一个具体存在的人),还是先有的人类这个概念,这个问题需要分两种情况去看

在现实世界中:先有对象,再有类

世界上肯定是先出现各种各样的实际存在的物体,然后随着人类文明的发展,人类站在不同的角度总结出了不同的种类,如人类、动物类、植物类等概念

也就说,对象是具体的存在,而类仅仅只是一个概念,并不真实存在

在程序中:务必保证先定义类,后产生对象

这与函数的使用是类似的,先定义函数,后调用函数,类也是一样的,在程序中需要先定义类,后调用类

不一样的是,调用函数会执行函数体代码返回的是函数体执行的结果,而调用类会产生对象,返回的是对象

类是指:在python中将一些广泛只用的变量及函数,定义成一个整体,便利一些可能需要的使用到他的对象,是抽象的一个过程

对象是指:符合class的定义,通过class实列化后的便是对象,python2中对象有经典类和新式类两种,python3中只有新式类

#在程序中,务必保证:先定义(类),后使用(产生对象)
PS:
1. 在程序中特征用变量标识,技能用函数标识
2. 因而类中最常见的无非是:变量和函数的定义

#程序中的类
class OldboyStudent:
school='oldboy'
def learn(self):
print('is learning')

def eat(self):
print('is eating')

def sleep(self):
print('is sleeping')


#注意:
1.类中可以有任意python代码,这些代码在类定义阶段便会执行
2.因而会产生新的名称空间,用来存放类的变量名与函数名,可以通过OldboyStudent.__dict__查看
3.对于经典类来说我们可以通过该字典操作类名称空间的名字(新式类有限制),但python为我们提供专门的.语法
4.点是访问属性的语法,类中定义的名字,都是类的属性

#程序中类的用法
.:专门用来访问属性,本质操作的就是__dict__
OldboyStudent.school #等于经典类的操作OldboyStudent.__dict__['school']
OldboyStudent.school='Oldboy' #等于经典类的操作OldboyStudent.__dict__['school']='Oldboy'
OldboyStudent.x=1 #等于经典类的操作OldboyStudent.__dict__['x']=1
del OldboyStudent.x #等于经典类的操作OldboyStudent.__dict__.pop('x')


#程序中的对象
#调用类,或称为实例化,得到对象
s1=OldboyStudent()
s2=OldboyStudent()
s3=OldboyStudent()

#如此,s1、s2、s3都一样了,而这三者除了相似的属性之外还各种不同的属性,这就用到了__init__
#注意:该方法是在对象产生之后才会执行,只用来为对象进行初始化操作,可以有任意代码,但一定不能有返回值
class OldboyStudent:
......
def __init__(self,name,age,sex):
self.name=name
self.age=age
self.sex=sex
......


s1=OldboyStudent('李坦克','男',18) #先调用类产生空对象s1,然后调用OldboyStudent.__init__(s1,'李坦克','男',18)
s2=OldboyStudent('王大炮','女',38)
s3=OldboyStudent('牛榴弹','男',78)


#程序中对象的用法
#执行__init__,s1.name='牛榴弹',很明显也会产生对象的名称空间
s2.__dict__
{'name': '王大炮', 'age': '女', 'sex': 38}

s2.name #s2.__dict__['name']
s2.name='王三炮' #s2.__dict__['name']='王三炮'
s2.course='python' #s2.__dict__['course']='python'
del s2.course #s2.__dict__.pop('course')

在程序中:先定义类,后产生对象

#python为类内置的特殊属性
类名.__name__# 类的名字(字符串)
类名.__doc__# 类的文档字符串
类名.__base__# 类的第一个父类(在讲继承时会讲)
类名.__bases__# 类所有父类构成的元组(在讲继承时会讲)
类名.__dict__# 类的字典属性
类名.__module__# 类定义所在的模块
类名.__class__# 实例对应的类(仅新式类中)

类的特殊属性(了解即可)

#改写
class OldboyStudent:
school='oldboy'
def __init__(self,name,age,sex):
self.name=name
self.age=age
self.sex=sex
def learn(self):
print('%s is learning' %self.name) #新增self.name

def eat(self):
print('%s is eating' %self.name)

def sleep(self):
print('%s is sleeping' %self.name)


s1=OldboyStudent('李坦克','男',18)
s2=OldboyStudent('王大炮','女',38)
s3=OldboyStudent('牛榴弹','男',78)

对象间的交互

class Garen: #定义英雄盖伦的类,不同的玩家可以用它实例出自己英雄;
camp='Demacia' #所有玩家的英雄(盖伦)的阵营都是Demacia;
def __init__(self,nickname,aggressivity=58,life_value=455): #英雄的初始攻击力58...;
self.nickname=nickname #为自己的盖伦起个别名;
self.aggressivity=aggressivity #英雄都有自己的攻击力;
self.life_value=life_value #英雄都有自己的生命值;
def attack(self,enemy): #普通攻击技能,enemy是敌人;
enemy.life_value-=self.aggressivity #根据自己的攻击力,攻击敌人就减掉敌人的生命值。

class Riven:
camp='Noxus' #所有玩家的英雄(锐雯)的阵营都是Noxus;
def __init__(self,nickname,aggressivity=54,life_value=414): #英雄的初始攻击力54;
self.nickname=nickname #为自己的锐雯起个别名;   将传进来的值和self做绑定
self.aggressivity=aggressivity #英雄都有自己的攻击力;
self.life_value=life_value #英雄都有自己的生命值;
def attack(self,enemy): #普通攻击技能,enemy是敌人;
enemy.life_value-=self.aggressivity #根据自己的攻击力,攻击敌人就减掉敌人的生命值。

三、继承与派生

1.什么是继承

继承指的是类与类之间的关系,是一种什么是什么的关系,功能之一就是用来解决代码重用问题(比如练习7中Garen与Riven类有很多冗余的代码)

继承是一种创建新类的方式,在python中,新建的类可以继承一个或多个父类,父类又可称为基类或超类,新建的类称为派生类或子类

2.python继承中分为单继承和多继承

class ParentClass1: #定义父类
pass

class ParentClass2: #定义父类
pass

class SubClass1(ParentClass1): #单继承,基类是ParentClass1,派生类是SubClass
pass

class SubClass2(ParentClass1,ParentClass2): #python支持多继承,用逗号分隔开多个继承的类,子class查找静态属性和父类方式同样也是通过从左到右的顺序进行的

查看class中的子类

SubClass1.__base__ #__base__只查看从左到右继承的第一个子类,__bases__则是查看所有继承的父类
(<class '__main__.ParentClass1'>,)
>>> SubClass2.__bases__
(<class '__main__.ParentClass1'>, <class '__main__.ParentClass2'>)

经典类和新式类:

1.只有在python2中才分新式类和经典类,python3中统一都是新式类
2.在python2中,没有显式的继承object类的类,以及该类的子类,都是经典类
3.在python2中,显式地声明继承object的类,以及该类的子类,都是新式类
3.在python3中,无论是否继承object,都默认继承object,即python3中所有类均为新式类

在python3中所有的class默认都会将父类指定object,即使在创建class时没有指定

继承与抽象

抽象即抽取类似或者说比较像的部分。

抽象分成两个层次: 

1.将奥巴马和梅西这俩对象比较像的部分抽取成类; 

2.将人,猪,狗这三个类比较像的部分抽取成父类。

抽象最主要的作用是划分类别(可以隔离关注点,降低复杂度)

将需求树形化,顶端比作父类,从上到下依次继承父类,最后将类实列化成对象,这样可以减少代码的重复性

3.继承与重用性

==========================第一部分
例如

  猫可以:喵喵叫、吃、喝、拉、撒

  狗可以:汪汪叫、吃、喝、拉、撒

如果我们要分别为猫和狗创建一个类,那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能,伪代码如下:

#猫和狗有大量相同的内容
class 猫:

def 喵喵叫(self):
print '喵喵叫'

def 吃(self):
# do something

def 喝(self):
# do something

def 拉(self):
# do something

def 撒(self):
# do something

class 狗:

def 汪汪叫(self):
print '喵喵叫'

def 吃(self):
# do something

def 喝(self):
# do something

def 拉(self):
# do something

def 撒(self):
# do something

==========================第二部分
上述代码不难看出,吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能,而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想,如下实现:

  动物:吃、喝、拉、撒

   猫:喵喵叫(猫继承动物的功能)

   狗:汪汪叫(狗继承动物的功能)

伪代码如下:
class 动物:

def 吃(self):
# do something

def 喝(self):
# do something

def 拉(self):
# do something

def 撒(self):
# do something

# 在类后面括号中写入另外一个类名,表示当前类继承另外一个类
class 猫(动物):

def 喵喵叫(self):
print '喵喵叫'

# 在类后面括号中写入另外一个类名,表示当前类继承另外一个类
class 狗(动物):

def 汪汪叫(self):
print '喵喵叫'


==========================第三部分
#继承的代码实现
class Animal:

def eat(self):
print("%s 吃 " %self.name)

def drink(self):
print ("%s 喝 " %self.name)

def shit(self):
print ("%s 拉 " %self.name)

def pee(self):
print ("%s 撒 " %self.name)


class Cat(Animal):

def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed = '猫'

def cry(self):
print('喵喵叫')

class Dog(Animal):

def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed='狗'

def cry(self):
print('汪汪叫')


# ######### 执行 #########

c1 = Cat('小白家的小黑猫')
c1.eat()

c2 = Cat('小黑的小白猫')
c2.drink()

d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')
d1.eat()

使用继承来重用代码比较好的例子

将重复使用的代码定义成一个父类,子类需要时可以直接调用父类中的方法,从而得到执行结果,减少代码的重复性

在开发程序的过程中,如果我们定义了一个类A,然后又想新建立另外一个类B,但是类B的大部分内容与类A的相同时

我们不可能从头开始写一个类B,这就用到了类的继承的概念。

通过继承的方式新建类B,让B继承A,B会‘遗传’A的所有属性(数据属性和函数属性),实现代码重用

class Hero:
def __init__(self,nickname,aggressivity,life_value):
self.nickname=nickname
self.aggressivity=aggressivity
self.life_value=life_value

def move_forward(self):
print('%s move forward' %self.nickname)

def move_backward(self):
print('%s move backward' %self.nickname)

def move_left(self):
print('%s move forward' %self.nickname)

def move_right(self):
print('%s move forward' %self.nickname)

def attack(self,enemy):
enemy.life_value-=self.aggressivity
class Garen(Hero):
pass

class Riven(Hero):
pass

g1=Garen('草丛伦',100,300)
r1=Riven('锐雯雯',57,200)

print(g1.life_value)
r1.attack(g1)
print(g1.life_value)

'''
运行结果
'''

可直接传值给父类的init中,接着调用父类中的方法,及静态属性

4.派生

什么是派生:

在子类添加方法时,不会对父类造成任何影响,但是子类调用方法时是先在本地查到,本地找不到的情况下才会到父类查找

class Riven(Hero):
camp='Noxus'
def __init__(self,nickname,aggressivity,life_value,skin):
  Hero.__init__(self,nickname,aggressivity,life_value) #调用父类功能
  self.skin=skin #新属性  调用父类后没有定义的参数需要自己添加,与self做绑定操作
def attack(self,enemy): #在自己这里定义新的attack,不再使用父类的attack,且不会影响父类
  Hero.attack(self,enemy) #调用功能
  print('from riven')
def fly(self): #在自己这里定义新的
  print('%s is flying' %self.nickname)

r1=Riven('锐雯雯',57,200,'比基尼')
r1.fly()
print(r1.skin)

'''
运行结果
锐雯雯 is flying
比基尼

'''

阿道夫

原文地址:https://www.cnblogs.com/sunjingguo/p/7755739.html