python——面向对象基础,,概述面向过程:根据业
python——面向对象基础,,概述面向过程:根据业
概述
面向过程:根据业务逻辑从上到下写垒代码函数式:将某功能代码封装到函数中,日后便无需重复编写,仅调用函数即可面向对象:对函数进行分类和封装,让开发“更快更好更强...”面向过程编程最易被初学者接受,其往往用一长段代码来实现指定功能,开发过程中最常见的操作就是粘贴复制,即:将之前实现的代码块复制到现需功能处。
123456789101112131415161718 | whileTrue:ifcpu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 |
随着时间的推移,开始使用了函数式编程,增强代码的重用性和可读性,就变成了这样:
12345678910111213141516 | 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whileTrue:ifcpu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‘) |
今天我们来学习一种新的编程方式:面向对象编程(Object Oriented Programming,OOP,面向对象程序设计)
注:Java和C#来说只支持面向对象编程,而python比较灵活即支持面向对象编程也支持函数式编程
创建类和对象
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
class是关键字,表示类创建对象,类名称后加括号即可ps:类中的函数第一个参数必须是self(详细见:类的三大特性之封装)
类中定义的函数叫做 “方法”
12345678910111213 | # 创建类classFoo:defBar(self):print‘Bar‘defHello(self, name):print‘i am %s‘%name# 根据类Foo创建对象objobj=Foo()obj.Bar()#执行Bar方法obj.Hello(‘wupeiqi‘)#执行Hello方法 |
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,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第一步:将内容封装到某处
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。
第二步: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
class Foo: def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age obj1 = Foo(‘wupeiqi‘, 18)print obj1.name # 直接调用obj1对象的name属性print obj1.age # 直接调用obj1对象的age属性 obj2 = Foo(‘alex‘, 73)print obj2.name # 直接调用obj2对象的name属性print obj2.age # 直接调用obj2对象的age属性
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(‘wupeiqi‘, 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 wupeiqi ;self.age 是 18 obj2 = Foo(‘alex‘, 73)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 alex ; self.age 是 78
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。
练习一:在终端输出如下信息
小明,10岁,男,上山去砍柴小明,10岁,男,开车去东北小明,10岁,男,最爱大保健老李,90岁,男,上山去砍柴老李,90岁,男,开车去东北老李,90岁,男,最爱大保健老张...函数式编程面向对象上述对比可以看出,如果使用函数式编程,需要在每次执行函数时传入相同的参数,如果参数多的话,又需要粘贴复制了... ;而对于面向对象只需要在创建对象时,将所有需要的参数封装到当前对象中,之后再次使用时,通过self间接去当前对象中取值即可。
练习二: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25002、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战斗力游戏人生二、继承
继承,面向对象中的继承和现实生活中的继承相同,即:子可以继承父的内容。
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,如下所示:
伪代码上述代码不难看出,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)
代码实例所以,对于面向对象的继承来说,其实就是将多个类共有的方法提取到父类中,子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。
注:除了子类和父类的称谓,你可能看到过 派生类 和 基类 ,他们与子类和父类只是叫法不同而已。
那么问题又来了,多继承呢?
是否可以继承多个类如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数,那么那一个会被使用呢?1、Python的类可以继承多个类,Java和C#中则只能继承一个类
2、Python2的类如果继承了多个类,那么其寻找方法的方式有两种,分别是:深度优先和广度优先
当类是经典类时,多继承情况下,会按照深度优先方式查找当类是新式类时,多继承情况下,会按照广度优先方式查找经典类和新式类,从字面上可以看出一个老一个新,新的必然包含了跟多的功能,也是之后推荐的写法,从写法上区分的话,如果当前类或者父类继承了object类,那么该类便是新式类,否则便是经典类。
经典类多继承新式类多继承注意:
在上述查找过程中,一旦找到,则寻找过程立即中断,便不会再继续找了对于python3而言只有新式类,也就是说都是按照深度优先(特殊:对于顶层有同一父类的结构,那么此父类最后被查找)多继承情况下只有每个父类都有一个共同的新式父类时,这个类才属于新式类易错:
查看源码时会经常遇到方法里调用其他方法,这时候就得注意最初的对象到底是谁?查找方法的时候还有根据那个对象的查找顺序开始。
三、多态
Pyhon不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法,但是原生多态,其Python崇尚“鸭子类型”。
Python伪代码实现Java或C#的多态Python “鸭子类型”接口(补充):
接口就是为了起到限制的作用,接口的实现类似于类,但是方法里面不能实现任何功能,只能创建一个空壳,如果某个类继承了这个接口,那么就必须得实现(重写)接口里的所有方法,不然就会报错。
那接口到底有什么实际的用处呢?这就得配合上多态了,很多情况下多态里的指定类型就是基类接口,因为一旦继承了接口的同一子类都必须实现接口里的所有方法,这样就不会出现多态调用方法不存在、不统一的情况。
总结
以上就是本节对于面向对象初级知识的介绍,总结如下:
面向对象是一种编程方式,此编程方式的实现是基于对类和对象的使用类 是一个模板,模板中包装了多个“函数”供使用对象,根据模板创建的实例(即:对象),实例用于调用被包装在类中的函数面向对象三大特性:封装、继承和多态问答专区
问题一:什么样的代码才是面向对象?
答:从简单来说,如果程序中的所有功能都是用 类 和 对象 来实现,那么就是面向对象编程了。
问题二:函数式编程 和面向对象 如何选择?分别在什么情况下使用?
答:须知:对于 C# 和 Java 程序员来说不存在这个问题,因为该两门语言只支持面向对象编程(不支持函数式编程)。而对于 Python 和 PHP 等语言却同时支持两种编程方式,且函数式编程能完成的操作,面向对象都可以实现;而面向对象的能完成的操作,函数式编程不行(函数式编程无法实现面向对象的封装功能)。
所以,一般在Python开发中,全部使用面向对象或面向对象和函数式混合使用
面向对象的应用场景:
多函数需使用共同的值,如:数据库的增、删、改、查操作都需要连接数据库字符串、主机名、用户名和密码Demo需要创建多个事物,每个事物属性个数相同,但是值的需求如:张三、李四、杨五,他们都有姓名、年龄、血型,但其都是不相同。即:属性个数相同,但值不相同Demo
问题三:类和对象在内存中是如何保存?
答:类以及类中的方法在内存中只有一份,而根据类创建的每一个对象都在内存中需要存一份,大致如下图:
如上图所示,根据类创建对象时,对象中除了封装 name 和 age 的值之外,还会保存一个类对象指针,该值指向当前对象的类。
当通过 obj1 执行 【方法一】 时,过程如下:
根据当前对象中的 类对象指针 找到类中的方法将对象 obj1 当作参数传给 方法的第一个参数 selfpython——面向对象基础
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