Python入门教程之面向对象(1)

Python3 面向对象:类(class)

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Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言,正因为如此,在Python中创建一个类和对象是很容易的。本章节我们将详细介绍Python的面向对象编程。

如果你以前没有接触过面向对象的编程语言,那你可能需要先了解一些面向对象语言的一些基本特征,在头脑里头形成一个基本的面向对象的概念,这样有助于你更容易的学习Python的面向对象编程。

接下来我们先来简单的了解下面向对象的一些基本特征。

面向对象技术简介

  • 类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
  • 类变量:类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
  • 数据成员:类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
  • 方法重写:如果从父类继承的方法不能满足子类的需求,可以对其进行改写,这个过程叫方法的覆盖(override),也称为方法的重写。
  • 实例变量:定义在方法中的变量,只作用于当前实例的类。
  • 继承:即一个派生类(derived class)继承基类(base class)的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如,有这样一个设计:一个Dog类型的对象派生自Animal类,素以Dog也是一个Animal。
  • 实例化:创建一个类的实例,类的具体对象。
  • 方法:类中定义的函数。
  • 对象:通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员(类变量和实例变量)和方法。

和其它编程语言相比,Python 在尽可能不增加新的语法和语义的情况下加入了类机制。

python3 类创建

面向对象编程是一种编程方式,此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现,所以,面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。

  • 类就是一个模板,模板里可以包含多个函数,函数里实现一些功能
  • 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

Python入门教程之面向对象(1)
Python入门教程之面向对象(1)

诶,你在这里是不是有疑问了?使用函数式编程和面向对象编程方式来执行一个“方法”时函数要比面向对象简便

  • 面向对象:【创建对象】【通过对象执行方法】
  • 函数编程:【执行函数】

观察上述对比答案则是肯定的的,然后并非绝对,场景的不同适合其的编程方式也不同。

总结:函数式的应用场景 --> 各个函数之间是独立且无共用的数据

面向对象三大特性

面向对象的三大特性是指:封装、继承和多态。

一、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
  • 从某处调用被封装的内容

Python入门教程之面向对象(1)

self 是一个形式参数,

  • 当执行 obj1 = Foo(‘wupeiqi’, 18 ) 时,self 等于 obj1
  • 当执行 obj2 = Foo(‘alex’, 78 ) 时,self 等于 obj2

所以,内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中,每个对象中都有 name 和 age 属性,在内存里类似于下图来保存。

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从某处调用被封装的内容

调用被封装的内容时,有两种情况:

  • 通过对象直接调用
  • 通过self间接调用

1、通过对象直接调用被封装的内容

上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式,根据保存格式可以如此调用被封装的内容:对象.属性名

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2、通过self间接调用被封装的内容

执行类中的方法时,需要通过self间接调用被封装的内容

class Foo:

  def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.age = age
  
  def detail(self):
    print(self.name)
    print(self.age)
  
obj1 = Foo('chengd', 18)
obj1.detail()  # Python默认会将obj1传给self参数,即:obj1.detail(obj1),所以,此时方法内部的 self = obj1,即:self.name 是 chengd ;self.age 是 18
  
obj2 = Foo('python', 99)
obj2.detail()  # Python默认会将obj2传给self参数,即:obj1.detail(obj2),所以,此时方法内部的 self = obj2,即:self.name 是 python ; self.age 是 99x

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综上所述,对于面向对象的封装来说,其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中,然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。

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练习:游戏人生程序

1、创建三个游戏人物,分别是:
苍井井,女,18,初始战斗力1000
东尼木木,男,20,初始战斗力1800
波多多,女,19,初始战斗力2500

2、游戏场景,分别:
草丛战斗,消耗200战斗力
自我修炼,增长100战斗力
多人游戏,消耗500战斗力

class Person:

	def __init__(self, na, gen, age, fig):
		self.name = na
		self.gender = gen
		self.age = age
		self.fight =fig

	def grassland(self):
		"""注释:草丛战斗,消耗200战斗力"""
		self.fight = self.fight - 200

	def practice(self):
		"""注释:自我修炼,增长100战斗力"""
		self.fight = self.fight + 100

	def incest(self):
		"""注释:多人游戏,消耗500战斗力"""
		self.fight = self.fight - 500

	def detail(self):
		"""注释:当前对象的详细情况"""
		temp = "姓名:%s ; 性别:%s ; 年龄:%s ; 战斗力:%s" % (self.name, self.gender, self.age, self.fight)
		print(temp)

# ##################### 开始游戏 #####################

cang = Person('苍井井', '女', 18, 1000) # 创建苍井井角色
dong = Person('东尼木木', '男', 20, 1800) # 创建东尼木木角色
bo = Person('波多多', '女', 19, 2500) # 创建波多多角色

cang.incest() #苍井空参加一次多人游戏
dong.practice()#东尼木木自我修炼了一次
bo.grassland() #波多多参加一次草丛战斗


#输出当前所有人的详细情况
cang.detail()
dong.detail()
bo.detail()


cang.incest() #苍井空又参加一次多人游戏
dong.incest() #东尼木木也参加了一个多人游戏
bo.practice() #波多多自我修炼了一次

#输出当前所有人的详细情况
cang.detail()
dong.detail()
bo.detail()

面向对象的三大特性:封装、继承和多态。限于篇幅,本文先介绍封装,后面再介绍继承和多态。

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