面向对象编程

面向过程：根据业务逻辑从上到下写代码
面向对象：将数据与函数绑定到一起，进行封装，这样能够更快速的开发程序，减少了重复代码的重写过程

面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP，面向对象程序设计）

• 1）解决菜鸟买电脑的故事

第一种方式:

1)在网上查找资料

2)根据自己预算和需求定电脑的型号 MacBook 15 顶配 1W8

3)去市场找到苹果店各种店无法甄别真假 随便找了一家

4)找到业务员,业务员推荐了另外一款 配置更高价格便宜,也是苹果系统的 1W

5)砍价30分钟 付款9999

6)成交

回去之后发现各种问题

第二种方式 :　

1)找一个靠谱的电脑高手

2)给钱交易

　　

面向对象和面向过程都是解决问题的一种思路而已

买电脑的第一种方式:

强调的是步骤、过程、每一步都是自己亲自去实现的
这种解决问题的思路我们就叫做面向过程


买电脑的第二种方式:
强调的是电脑高手, 电脑高手是处理这件事的主角,对我们而言,我们并不必亲自实现整个步骤只需要调用电脑高手就可以解决问题
这种解决问题的思路就 是面向对象
用面向对象的思维解决问题的重点

当遇到一个需求的时候不用自己去实现，如果自己一步步实现那就是面向过程
应该找一个专门做这个事的人来做
　　　　　　　　面向对象是基于面向过程的

面向对象(object-oriented ;简称: OO) 至今还没有统一的概念 我这里把它定义为: 按人们 认识客观世界的系统思维方式,采用基于对象(实体) 的概念建立模型,模拟客观世界分析、设 计、实现软件的办法。

面向对象编程(Object Oriented Programming-OOP) 是一种解决软件复用的设计和编程方法。 这种方法把软件系统中相近相似的操作逻辑和操作 应用数据、状态,以类的型式描述出来,以对象实例的形式在软件系统中复用,以达到提高软件开发效率的作用。

类和对象

面向对象编程的2个非常重要的概念：类和对象

对象是面向对象编程的核心，在使用对象的过程中，为了将具有共同特征和行为的一组对象抽象定义，提出了另外一个新的概念——类

类就相当于制造飞机时的图纸，用它来进行创建的飞机就相当于对象

1. 类

人以类聚 物以群分。
具有相似内部状态和运动规律的实体的集合(或统称为抽象)。 
具有相同属性和行为事物的统称

类是抽象的,在使用的时候通常会找到这个类的一个具体的存在,使用这个具体的存在。一个类可以找到多个对象

2. 对象

某一个具体事物的存在 ,在现实世界中可以是看得见摸得着的。

可以是直接使用的

3. 类和对象之间的关系

小总结：类就是创建对象的模板

5. 类的构成

类(Class) 由3个部分构成

类的名称:类名
类的属性:一组数据
类的方法:允许对进行操作的方法 (行为)

定义类

定义一个类，格式如下：

class 类名:
    方法列表

demo：定义一个Car类

# 定义类
class Car:
    # 方法
    def getCarInfo(self):
        print('车轮子个数:%d, 颜色%s'%(self.wheelNum, self.color))

    def move(self):
        print("车正在移动...")

说明：

• 定义类时有2种：新式类和经典类，上面的Car为经典类，如果是Car(object)则为新式类

类名 的命名规则按照"大驼峰"

创建对象

创建对象的格式为:

对象名 = 类名()

创建对象demo:

# 定义类

class Car:
    # 移动
    def move(self):
        print('车在奔跑...')

    # 鸣笛
    def toot(self):
        print("车在鸣笛...嘟嘟..")

# 创建一个对象，并用变量BMW来保存它的引用

BMW = Car()
BMW.color = '黑色'
BMW.wheelNum = 4 #轮子数量
BMW.move()
BMW.toot()
print(BMW.color)
print(BMW.wheelNum)

 

__init__()方法

<1>使用方式

def 类名:
    #初始化函数，用来完成一些默认的设定
    def __init__():
        pass

<2>__init__()方法的调用

# 定义汽车类
class Car:

    def __init__(self):
        self.wheelNum = 4
        self.color = '蓝色'

    def move(self):
        print('车在跑，目标:夏威夷')

# 创建对象
BMW = Car()

print('车的颜色为:%s'%BMW.color)
print('车轮胎数量为:%d'%BMW.wheelNum)

总结1

当创建Car对象后，在没有调用__init__()方法的前提下，BMW就默认拥有了2个属性wheelNum和color，原因是__init__()方法是在创建对象后，就立刻被默认调用了

# 定义汽车类
class Car:

    def __init__(self, newWheelNum, newColor):
        self.wheelNum = newWheelNum
        self.color = newColor

    def move(self):
        print('车在跑，目标:夏威夷')

# 创建对象
BMW = Car(4, 'green')

print('车的颜色为:%s'%BMW.color)
print('车轮子数量为:%d'%BMW.wheelNum)

总结2

• __init__()方法，在创建一个对象时默认被调用，不需要手动调用
• __init__(self)中，默认有1个参数名字为self，如果在创建对象时传递了2个实参，那么__init__(self)中出了self作为第一个形参外还需要2个形参，例如__init__(self,x,y)
• __init__(self)中的self参数，不需要开发者传递，python解释器会自动把当前的对象引用传递进去

"魔法"方法

1. 打印id()

class Car():
    def __init__(self, make, model, year):
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        #默认属性值
        self.read_mode=0
print(Car)#id对象的内存地址

2. 定义__str__()方法

class Car:

    def __init__(self, newWheelNum, newColor):
        self.wheelNum = newWheelNum
        self.color = newColor

    def __str__(self):
        msg = "嘿。。。我的颜色是" + self.color + "我有" + int(self.wheelNum) + "个轮胎..."
        return msg

    def move(self):
        print('车在跑，目标:夏威夷')


BMW = Car(4, "白色")
print(BMW)

 

总结

• 在python中方法名如果是__xxxx__()的，那么就有特殊的功能，因此叫做“魔法”方法
• 当使用print输出对象的时候，只要自己定义了__str__(self)方法，那么就会打印从在这个方法中return的数据

self

1. 理解self

看如下示例:

# 定义一个类
class Animal:

    # 方法
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def printName(self):
        print('名字为:%s'%self.name)

# 定义一个函数
def myPrint(animal):
    animal.printName()


dog1 = Animal('西西')
myPrint(dog1)

dog2 = Animal('北北')
myPrint(dog2)

总结

• 所谓的self，可以理解为自己
• 可以把self当做C++中类里面的this指针一样理解，就是对象自身的意思
• 某个对象调用其方法时，python解释器会把这个对象作为第一个参数传递给self，所以开发者只需要传递后面的参数即可

隐藏数据

可能你已经意识到，查看过着修改对象的属性（数据），有2种方法

1. 直接通过对象名修改

对象.属性=赋值

 SweetPotato.cookedLevel = 5

2. 通过方法间接修改

对象.方法()

SweetPotato.cook(5)

 

保护对象的属性

如果有一个对象，当需要对其进行修改属性时，有2种方法

• 对象名.属性名 = 数据 ---->直接修改
• 对象名.方法名() ---->间接修改

为了更好的保存属性安全，即不能随意修改，一般的处理方式为

• 将属性定义为私有属性
• 添加一个可以调用的方法，供调用

class People(object):

    def __init__(self, name):
        self.__name = name

    def getName(self):
        return self.__name

    def setName(self, newName):
        if len(newName) >= 5:
            self.__name = newName
        else:
            print("error:名字长度需要大于或者等于5")

xiaoming = People("dongGe")
print(xiaoming.__name)


class People(object):

    def __init__(self, name):
        self.__name = name

    def getName(self):
        return self.__name

    def setName(self, newName):
        if len(newName) >= 5:
            self.__name = newName
        else:
            print("error:名字长度需要大于或者等于5")

xiaoming = People("dongGe")

xiaoming.setName("wanger")
print(xiaoming.getName())

xiaoming.setName("lisi")
print(xiaoming.getName())

 

总结

• Python中没有像C++中public和private这些关键字来区别公有属性和私有属性
• 它是以属性命名方式来区分，如果在属性名前面加了2个下划线'__'，则表明该属性是私有属性，否则为公有属性（方法也是一样，方法名前面加了2个下划线的话表示该方法是私有的，否则为公有的）。

__del__()方法

创建对象后，python解释器默认调用__init__()方法；

当删除一个对象时，python解释器也会默认调用一个方法，这个方法为__del__()方法

import time
class Animal(object):

    # 初始化方法
    # 创建完对象后会自动被调用
    def __init__(self, name):
        print('__init__方法被调用')
        self.__name = name


    # 析构方法
    # 当对象被删除时，会自动被调用
    def __del__(self):
        print("__del__方法被调用")
        print("%s对象马上被干掉了..."%self.__name)

# 创建对象
dog = Animal("哈皮狗")

# 删除对象
del dog


cat = Animal("波斯猫")
cat2 = cat
cat3 = cat

print("---马上 删除cat对象")
del cat
print("---马上 删除cat2对象")
del cat2
print("---马上 删除cat3对象")
del cat3

print("程序2秒钟后结束")
time.sleep(2)

总结

• 当有1个变量保存了对象的引用时，此对象的引用计数就会加1
• 当使用del删除变量指向的对象时，如果对象的引用计数不会1，比如3，那么此时只会让这个引用计数减1，即变为2，当再次调用del时，变为1，如果再调用1次del，此时会真的把对象进行删除

继承介绍以及单继承

1. 继承的概念

在程序中，继承描述的是事物之间的所属关系，例如猫和狗都属于动物，程序中便可以描述为猫和狗继承自动物；同理，波斯猫和巴厘猫都继承自猫，而沙皮狗和斑点狗都继承足够

2. 继承示例

# 定义一个父类，如下:
class Cat(object):

    def __init__(self, name, color="白色"):
        self.name = name
        self.color = color

    def run(self):
        print("%s--在跑"%self.name)


# 定义一个子类，继承Cat类如下:
class Bosi(Cat):

    def setNewName(self, newName):
        self.name = newName

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


bs = Bosi("印度猫")
print('bs的名字为:%s'%bs.name)
print('bs的颜色为:%s'%bs.color)
bs.eat()
bs.setNewName('波斯')
bs.run()

说明：

• 虽然子类没有定义__init__方法，但是父类有，所以在子类继承父类的时候这个方法就被继承了，所以只要创建Bosi的对象，就默认执行了那个继承过来的__init__方法

总结

• 子类在继承的时候，在定义类时，小括号()中为父类的名字
• 父类的属性、方法，会被继承给子类

3. 注意点

class Animal(object):

    def __init__(self, name='动物', color='白色'):
        self.__name = name
        self.color = color

    def __test(self):
        print(self.__name)
        print(self.color)

    def test(self):
        print(self.__name)
        print(self.color)



class Dog(Animal):
    def dogTest1(self):
        #print(self.__name) #不能访问到父类的私有属性
        print(self.color)


    def dogTest2(self):
        #self.__test() #不能访问父类中的私有方法
        self.test()


A = Animal()
#print(A.__name) #程序出现异常，不能访问私有属性
print(A.color)
#A.__test() #程序出现异常，不能访问私有方法
A.test()

print("------分割线-----")

D = Dog(name = "小花狗", color = "黄色")
D.dogTest1()
D.dogTest2()

• 私有的属性，不能通过对象直接访问，但是可以通过方法访问
• 私有的方法，不能通过对象直接访问
• 私有的属性、方法，不会被子类继承，也不能被访问
• 一般情况下，私有的属性、方法都是不对外公布的，往往用来做内部的事情，起到安全的作用

多继承

1. 多继承

Python中多继承的格式如下:

# 定义一个父类
class A:
    def printA(self):
        print('----A----')

# 定义一个父类
class B:
    def printB(self):
        print('----B----')

# 定义一个子类，继承自A、B
class C(A,B):
    def printC(self):
        print('----C----')

obj_C = C()
obj_C.printA()
obj_C.printB()

说明

• python中是可以多继承的
• 父类中的方法、属性，子类会继承

注意点

#coding=utf-8

class base(object):
    def test(self):
        print('----base test----')
class A(base):
    def test(self):
        print('----A test----')

# 定义一个父类
class B(base):
    def test(self):
        print('----B test----')

# 定义一个子类，继承自A、B
class C(A,B):
    pass


obj_C = C()
obj_C.test()

print(C.__mro__) #可以查看C类的对象搜索方法时的先后顺序

重写父类方法与调用父类方法

1. 重写父类方法

所谓重写，就是子类中，有一个和父类相同名字的方法，在子类中的方法会覆盖掉父类中同名的方法

#coding=utf-8
class Cat(object):
    def sayHello(self):
        print("halou-----1")


class Bosi(Cat):

    def sayHello(self):
        print("halou-----2")

bosi = Bosi()

bosi.sayHello()

 

2. 调用父类的方法

#coding=utf-8
class Cat(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
        self.color = 'yellow'


class Bosi(Cat):

    def __init__(self,name):
        # 调用父类的__init__方法1(python2)
        #Cat.__init__(self,name)
        # 调用父类的__init__方法2
        #super(Bosi,self).__init__(name)
        # 调用父类的__init__方法3
        super().__init__(name)

    def getName(self):
        return self.name

bosi = Bosi('xiaohua')

print(bosi.name)
print(bosi.color)

 

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”。

所谓多态：定义时的类型和运行时的类型不一样，此时就成为多态

• Python伪代码实现Java或C#的多态

class F1(object):
    def show(self):
        print 'F1.show'

class S1(F1):
    def show(self):
        print 'S1.show'

class S2(F1):
    def show(self):
        print 'S2.show'

# 由于在Java或C#中定义函数参数时，必须指定参数的类型
# 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法，又可以执行S2对象的show方法，所以，定义了一个S1和S2类的父类
# 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象

def Func(F1 obj):
    """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""

    print obj.show()

s1_obj = S1()
Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj，执行 S1 的show方法，结果：S1.show

s2_obj = S2()
Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj，执行 Ss 的show方法，结果：S2.show
Python “鸭子类型”
class F1(object):
    def show(self):
        print 'F1.show'

class S1(F1):

    def show(self):
        print 'S1.show'

class S2(F1):

    def show(self):
        print 'S2.show'

def Func(obj):
    print obj.show()

s1_obj = S1()
Func(s1_obj) 

s2_obj = S2()
Func(s2_obj)

类属性、实例属性

在了解了类基本的东西之后，下面看一下python中这几个概念的区别

先来谈一下类属性和实例属性

在前面的例子中我们接触到的就是实例属性（对象属性），顾名思义，类属性就是类对象所拥有的属性，它被所有类对象的实例对象所共有，在内存中只存在一个副本，这个和C++中类的静态成员变量有点类似。对于公有的类属性，在类外可以通过类对象和实例对象访问

类属性

class People(object):
    name = 'Tom'  #公有的类属性
    __age = 12     #私有的类属性

p = People()

print(p.name)           #正确
print(People.name)      #正确
print(p.__age)            #错误，不能在类外通过实例对象访问私有的类属性
print(People.__age)        #错误，不能在类外通过类对象访问私有的类属性

实例属性(对象属性)

class People(object):
    address = '山东' #类属性
    def __init__(self):
        self.name = 'xiaowang' #实例属性
        self.age = 20 #实例属性

p = People()
p.age =12 #实例属性
print(p.address) #正确
print(p.name)    #正确
print(p.age)     #正确

print(People.address) #正确
print(People.name)    #错误
print(People.age)     #错误

通过实例(对象)去修改类属性

class People(object):
    country = 'china' #类属性


print(People.country)
p = People()
print(p.country)
p.country = 'japan' 
print(p.country)      #实例属性会屏蔽掉同名的类属性
print(People.country)
del p.country    #删除实例属性
print(p.country)

总结

• 如果需要在类外修改类属性，必须通过类对象去引用然后进行修改。如果通过实例对象去引用，会产生一个同名的实例属性，这种方式修改的是实例属性，不会影响到类属性，并且之后如果通过实例对象去引用该名称的属性，实例属性会强制屏蔽掉类属性，即引用的是实例属性，除非删除了该实例属性。

静态方法和类方法

class TestStaticMethod:
    @staticmethod
    def foo():
        print("静态方法")
        #foo=staticmethod(foo)

class TestClassMethod:
    @classmethod
    def foo(cls):
        print("类方法")
        #foo=classmethod(foo)
#java中与静态变量一样，我们也可以使用 static 修饰方法，称为静态方法或类方法。
TestStaticMethod.foo()
TestClassMethod.foo()

1. 类方法

是类对象所拥有的方法，需要用修饰器@classmethod来标识其为类方法，对于类方法，第一个参数必须是类对象，一般以cls作为第一个参数（当然可以用其他名称的变量作为其第一个参数，但是大部分人都习惯以'cls'作为第一个参数的名字，就最好用'cls'了），能够通过实例对象和类对象去访问。

class People(object):
    country = 'china'

    #类方法，用classmethod来进行修饰
    @classmethod
    def getCountry(cls):
        return cls.country

p = People()
print p.getCountry()    #可以用过实例对象引用
print People.getCountry()    #可以通过类对象引用

类方法还有一个用途就是可以对类属性进行修改：

class People(object):
    country = 'china'

    #类方法，用classmethod来进行修饰
    @classmethod
    def getCountry(cls):
        return cls.country

    @classmethod
    def setCountry(cls,country):
        cls.country = country


p = People()
print p.getCountry()    #可以用过实例对象引用
print People.getCountry()    #可以通过类对象引用

p.setCountry('japan')   

print p.getCountry()   
print People.getCountry()

2. 静态方法

需要通过修饰器@staticmethod来进行修饰，静态方法不需要多定义参数

class People(object):
    country = 'china'

    @staticmethod
    #静态方法
    def getCountry():
        return People.country


print People.getCountry()

总结

从类方法和实例方法以及静态方法的定义形式就可以看出来，类方法的第一个参数是类对象cls，那么通过cls引用的必定是类对象的属性和方法；而实例方法的第一个参数是实例对象self，那么通过self引用的可能是类属性、也有可能是实例属性（这个需要具体分析），不过在存在相同名称的类属性和实例属性的情况下，实例属性优先级更高。静态方法中不需要额外定义参数，因此在静态方法中引用类属性的话，必须通过类对象来引用