如何吃透Python的面向对象(OOP)

时间:2021-2-27 作者:admin

​本篇可乐和大家一起来吃透 Python 的面向对象,类和实例

面向对象(OOP)

解释:面向对象它是一种编程的思想,将现实事物抽象化为编程对象。
举例说明:喝可乐
① 选择自己根据配方买对应的材料然后制作可乐,最后喝可乐。
② 自己去小卖部直接买可乐喝。
第一种属于面向过程(对应到编程当中,也就是每一个步骤都需要一步一步实现)
第二种就是面向对象,我们并不需要知道每一步是如何实现的,只需要知道最后能够喝可乐即可。

一、类

解释:类是面向对象的重要组成部分,类是对相同特征和行为事物的统称,是一个抽象的概念。

✔ 语法

class 类名:
实际代码

✔ 举例:以人为例子

# 人有眼睛,鼻子,嘴巴这些特征。可以玩电脑,走路这些行为。
# 代码如下:
class Person:
    def __init__(self):
        self.eyes = "眼睛"
        self.nose = "鼻子"
        self.mouth = "嘴巴"def play_computer(self):
        print("我会玩电脑")def walk(self):
        print("我会走路")# self:下面会细讲,并用代码演示

二、对象

解释:对象是类创建出来真实存在的事物,对象又可以称为实例。

✔ 语法

对象名 = 类名()

✔ 举例:以上述人为例子

人是一个抽象的概念,并不能代表实实在在的事物,但是可乐和在座的各位同学都是实际存在的事物,我们都属于人。

class Person:
    def __init__(self):
        self.eyes = "眼睛"
        self.nose = "鼻子"
        self.mouth = "嘴巴"def play_computer(self):
        print("我会玩电脑")def walk(self):
        print("我会走路")
        
# 创建 kele 对象
kele = Person()

2.1 调用对象方法

✔ 语法

对象.方法名(参数)

✔ 举例

class Person:
    def __init__(self):
        self.eyes = "眼睛"
        self.nose = "鼻子"
        self.mouth = "嘴巴"def play_computer(self):
        print("我会玩电脑")def walk(self):
        print("我会走路")# 创建 kele 对象
kele = Person()
kele.play_computer()# 输出 我会玩电脑

✔ 解释实例方法中的 self 是什么

先上代码

class Person:
    def __init__(self):
        self.eyes = "眼睛"
        self.nose = "鼻子"
        self.mouth = "嘴巴"def play_computer(self):
        print("我会玩电脑")def eye(self):
        print(self.eyes)
        self.eyes = "卡兹然大眼睛"
        print(self.eyes)
​
​
kele = Person()
kele.eye()# 输出结果是 眼睛  卡兹然大眼睛
​
​
class Person:
    def __init__(self):
        self.eyes = "眼睛"
        self.nose = "鼻子"
        self.mouth = "嘴巴"def play_computer(self):
        print("我会玩电脑")def eye(self):
        pass
​
​
kele = Person()
print(kele.eyes)
kele.eyes = "卡兹然大眼睛"
print(kele.eyes)# 输出 眼睛  卡兹然大眼睛

到这里可能有一部分同学已经明白 self 实际上是个什么东东了,为了更加通俗易懂,可乐再举一个例子:

class Person:
    def __init__(self):
        self.eyes = "眼睛"
        self.nose = "鼻子"
        self.mouth = "嘴巴"def play_computer(self):
        print(f"self是{self}")
​
kele = Person()
kele.play_computer()
print(f"kele是{kele}")

结果:
如何吃透Python的面向对象(OOP)
根据上述两个示例,我们可以知道 self 实际上就是类创建出来的实例对象。

❗ 对象在调用方法的时候不需要手动传 self 值,因为 python 解释器会自动将实例引用传递给 self 。

2.2 获取对象属性

解释:属性就是特征。例如:人的手,人的鼻子,人的身高,人的体重。

✔ 语法

① 对象名.属性名 (这种在类外部使用)
② self.属性名 (这种在类内部使用)

✔ 举例1:还是以人为例子

class Person:
    def __init__(self):
        self.eyes = "眼睛"
        self.nose = "鼻子"
        self.mouth = "嘴巴"def play_computer(self):
        print(f"self是{self}")
​
​
kele = Person()
print(kele.nose)# 输出 鼻子

✔ 举例2

class Person:
    def __init__(self):
        self.eyes = "眼睛"
        self.nose = "鼻子"
        self.mouth = "嘴巴"def get_nose(self):
        print(self.nose)
​
​
kele = Person()
kele.get_nose()# 输出  鼻子

2.3 修改/设置对象属性

✔ 语法

① 对象名.属性名 = 值 (这种在类外部使用)
② self.属性名 = 值 (这种在类内部使用)

✔ 举例1:依旧以人为例子

class Person:
    def __init__(self):
        self.eyes = "眼睛"
        self.nose = "鼻子"
        self.mouth = "嘴巴"def play_computer(self):
        print(f"self是{self}")
​
​
kele = Person()
kele.nose = "卡兹然大鼻子"
print(kele.nose)# 输出  卡兹然大鼻子

✔ 举例2

class Person:
    def __init__(self):
        self.eyes = "眼睛"
        self.nose = "鼻子"
        self.mouth = "嘴巴"def modify_nose(self):
        self.nose = "卡兹然大鼻子"
​
​
kele = Person()
kele.modify_nose()
print(kele.nose)# 输出  卡兹然大鼻子

2.4 魔法方法

解释:所谓的魔法方法也就是 python 内部已经提供的方法,他们的表现形式是 xxx 。

2.4.1 魔法方法 init

解释 init 方法它是用于对象生成之后进行初始化的函数,不需要程序员手动调用,python 解释器会在对象创建之后自动调用。
例如:人与生俱来就有嘴巴,鼻子,眼睛。那么我们在构造类的时候,就可以将这些属性放进 init 方法中。

✔ 举例

class Person:
    def __init__(self):
        self.eyes = "眼睛"
        self.nose = "鼻子"
        self.mouth = "嘴巴"
        print(self.eyes)
​
​
kele = Person()# 输出 眼睛

❗ 他并不需要程序员手动调用。

2.4.2 魔法方法 new

解释:我们之前一直在说对象是由类创建出来的,那么类又是怎么创建出来的呢?就是通过 new 方法,这个方法的功能就是创建对象。

✔ 如何通过 new 方法实现单例

解释:所谓的单例就是一个类创建出来的对象都是相同的。

在默认情况下类创建出来的各个对象都是不一样的,如果我们想一个类创建出来的对象都是一样的,那该怎么做呢?答案就是通过 new 方法。

✔ 类创建不同的对象代码

class Person:
    def __init__(self):
        self.eyes = "眼睛"
        self.nose = "鼻子"
        self.mouth = "嘴巴"
​
​
kele1 = Person()
kele2 = Person()
print(kele1)
print(kele2)

结果如图:
如何吃透Python的面向对象(OOP)
✔ 单例代码

class Person:
    instance = Nonedef __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls.instance:
            cls.instance = super(Person, cls).__new__(cls, *args, **kwargs)
        return cls.instance
​
    def __init__(self):
        self.eyes = "眼睛"
        self.nose = "鼻子"
        self.mouth = "嘴巴"
​
​
kele1 = Person()
kele2 = Person()
print(kele1)
print(kele2)

先贴出结果:
如何吃透Python的面向对象(OOP)
解释一下代码:

具体代码在下面讲解完继承,类属性,类方法之后就知道什么含义了,可乐先讲一下代码的大致意思:用变量 instance 存储对象的内存地址,开始时只为 None ,当第一个对象创建之后,将该内存地址赋值给 instance 变量,后续的对象创建时判断变量 instance 是否有值了。如果有,那么将之前的对象地址给新对象。这样就保证了,后续的对象都和第一个对象的内存地址一样,即该类创建出来的对象都是同一个。

2.5 类属性

解释:类对象所拥有的属性,该类创建出来的所有对象共享同一个类属性,类属性在内存中只会有一个副本。

✔ 使用场景

如果在一个类中所有的对象都有一个共同的属性,并且这个属性的值是一样的,那么我们就可以将属性设置为类属性,如果这个属性的值每个对象都有其自己的含义,那么我们可以将其定义为实例属性。

✔ 语法

在类里面 属性名 = 值

✔ 举例

class Person:
    nose = "鼻子"def __init__(self, name):
        self.name = name
​
​
kele1 = Person("可乐1号")
kele2 = Person("可乐2号")

2.5.1 获取类属性

✔ 语法

① cls.属性名 (在类里面)
② 类.属性名 (在类外面)
③ 实例.属性名 (在类外面)

✔ 举例

class Person:
    nose = "鼻子"
​
kele = Person()print(kele.nose)
print(Person.nose)# 输出 鼻子 鼻子

2.5.2 修改类属性的值

✔ 语法

① cls.属性名 = 值 (在类里面)
② 类.属性名 = 值 (在类外面)

❗ 不可用实例.属性名 = 值来修改,这个含义代表添加实例属性。

✔ 举例

class Person:
    nose = "鼻子"
​
Person.nose = "卡自然大鼻子"
print(Person.nose)# 输出 卡自然大鼻子

2.6 类方法

解释:类方法是类对象所拥有的方法,用 @classmethod 来对方法进行修饰。

✔ 使用场景

类方法一般搭配类属性来使用,常常用于对类属性的修改。

✔ 语法

@classmethod
def 类方法名(cls):

✔ 举例

class Person:
    nose = "鼻子"
​
    @classmethod
    def add(cls):
        pass

2.6.1 调用类方法

✔ 语法

① 类.类方法名 (在类外面)
② 实例.类方法名 (在类外面)
③ cls.类方法名 (在类里面)

✔ 举例1

class Person:
    nose = "鼻子"
​
    @classmethod
    def add(cls, nose):
        cls.nose = nose
​
    @classmethod
    def update(cls):
        cls.add("卡自然大鼻子")
​
​
Person.update()
print(Person.nose)# 输出 卡自然大鼻子

✔ 举例2

class Person:
    nose = "鼻子"
​
    @classmethod
    def update(cls):
        cls.nose = "卡自然大鼻子"
​
​
Person.update()
print(Person.nose)# 输出 卡自然大鼻子

✔ 举例3

class Person:
    nose = "鼻子"
​
    @classmethod
    def update(cls):
        cls.nose = "卡自然大鼻子"
​
kele = Person()
kele.update()
print(kele.nose)# 输出 卡自然大鼻子

2.7 静态方法

解释:静态方法可以理解为就是普通的函数,只不过他的作用域限制于类里面,但是和类和实例本身并没有多大的关系,他通过 @staticmethod 来修饰。

✔ 使用场景

如果想定义一个函数,但是该函数和类本身或者实例对象没有多大关系,但是限制于该类中就可以使用静态方法来定义。

✔ 举例

class Person:
    @staticmethod
    def play_game():
        print("可乐打游戏")
​
kele = Person()
kele.play_game()# 输出 可乐打游戏

三、面向对象三大特性

特性:封装,继承,多态。

3.1 封装

解释:将代码写到类里面即是封装,并且封装还可以给属性或者方法设置权限。在上述代码中已经使用了封装的特性。

3.2 继承

解释:指的是类当中的从属关系,子类自动拥有父类所有的属性和方法。

❗ 所有的类都默认继承Object类。

3.2.1 单继承

单继承:只继承一个父类。

✔ 举例

class Father:def __init__(self):
        self.name = "可乐家族"def get_name(self):
        print(self.name)
​
​
class Son(Father):
    pass
​
​
son = Son()
son.get_name()# 输出 可乐家族

3.2.2 多继承

多继承:子类同时继承多个父类。

✔ 举例1

class Father:def __init__(self):
        self.name = "可乐家族"def get_name(self):
        print(self.name)
​
​
class Mother:def __init__(self):
        self.name = "妈妈家族"def get_name(self):
        print(self.name)def add_nose(self):
        self.nose = "鼻子"
​
​
class Son(Mother, Father):
    pass
​
​
son = Son()
son.get_name()# 输出 妈妈家族

✔ 举例2

class Father:def __init__(self):
        self.name = "可乐家族"def get_name(self):
        print(self.name)
​
​
class Mother:def __init__(self):
        self.name = "妈妈家族"def get_name(self):
        print(self.name)def add_nose(self):
        self.nose = "鼻子"
​
​
class Son(Father, Mother):
    pass
​
​
son = Son()
son.get_name()# 输出 可乐家族

❗ 如果继承的父类当中拥有相同的属性或者方法,那么优先继承第一个父类的属性和方法。

3.2.3 mro确认继承顺序

继承顺序:如果一个类继承多个父类,并且继承关系比较复杂,那么我们可以使用内置方法 mro 来确定继承顺序。

✔ 举例

class Father:def __init__(self):
        self.name = "可乐家族"def get_name(self):
        print(self.name)
​
​
class Mother:def __init__(self):
        self.name = "妈妈家族"def get_name(self):
        print(self.name)def add_nose(self):
        self.nose = "鼻子"
​
​
class Son(Mother, Father):
    pass
​
​
print(Son.__mro__)

结果如图:如何吃透Python的面向对象(OOP)
3.2.4 重写父类的方法

继承中,支持子类对父类的方法进行重写。

✔ 举例

class Father:def __init__(self):
        self.name = "可乐家族"def get_name(self):
        print(self.name)
​
​
class Mother:def __init__(self):
        self.name = "妈妈家族"def get_name(self):
        print(self.name)def add_nose(self):
        self.nose = "鼻子"
​
​
class Son(Mother, Father):def get_name(self):
        print("子类重新方法")
​
​
son = Son()
son.get_name()# 输出 子类重新方法

3.2.5 继承之super

super:子类重写父类方法,但是还需要调用父类的其他方法或同名方法时,使用 super 可以不用关心继承的是哪个父类,在语法上只需要填写子类类名即可。

✔ 举例1

class Father:def __init__(self):
        self.name = "可乐家族"def get_name(self):
        print(self.name)
​
​
class Mother:def __init__(self):
        self.name = "妈妈家族"def get_name(self):
        print(self.name)def add_nose(self):
        self.nose = "鼻子"
​
​
class Son(Mother, Father):def get_name(self):
        print("子类重新方法")
        Mother.get_name(self)
        Father.__init__(self)
        Father.get_name(self)
​
​
son = Son()
son.get_name()# 输出 子类重新方法  妈妈家族  可乐家族

✔ 举例2

class Father:def __init__(self):
        self.name = "可乐家族"def get_name(self):
        print(self.name)
​
​
class Mother:def __init__(self):
        self.name = "妈妈家族"def get_name(self):
        print(self.name)
        super(Mother, self).__init__()
        super(Mother, self).get_name()def add_nose(self):
        self.nose = "鼻子"
​
​
class Son(Mother, Father):def get_name(self):
        print("子类重新方法")
        super(Son, self).get_name()
​
​
son = Son()
son.get_name()# 输出 子类重新方法 妈妈家族 可乐家族

❗ super 会自动查找父类,且顺序遵循__mro__顺序,适合单继承使用;
❗ super 只能继承最近的上一级父类,顺序按照__mro__顺序。

3.3 多态

解释:不同的对象,有不同的结果,子类重写父类的方法,并且调用不同的子类的相同父类方法,有不同的结果。

我们先上代码来看:

class Person:def get_sex(self):
        print("人")
​
​
class Man(Person):def get_sex(self):
        print("男人")
​
​
class Women(Person):def get_sex(self):
        print("女人")
​
​
man = Man()
women = Women()
man.get_sex()
women.get_sex()# 输出 男人  女人

代码解释:

一个 Person 类中有一个父类公共方法 get_sex ,子类 man 和 women 通过重写父类方法,产生不同的效果,这就是多态。那么多态有什么好处呢?多态可以使得代码变得更加灵活,更通用,适应的业务场景多。

到此,我们在本篇中学习了 python 面向对象。各位同学在学习过程中遇到疑问可以私聊可乐,可乐看到了都会一一回复的。那么下一篇可乐将和大家看一下闭包,装饰器和深拷贝,浅拷贝。谢谢大家的支持~~~



< END>

如何吃透Python的面向对象(OOP)

声明:本文内容由互联网用户自发贡献自行上传,本网站不拥有所有权,未作人工编辑处理,也不承担相关法律责任。如果您发现有涉嫌版权的内容,欢迎进行举报,并提供相关证据,工作人员会在5个工作日内联系你,一经查实,本站将立刻删除涉嫌侵权内容。