Python 第六篇(中):面向对象编程中级篇

时间:2024-01-03 14:01:50

面向对象编程中级篇:

编程思想概述:

面向过程:根据业务逻辑从上到下写垒代码  #最low,淘汰

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 #混口饭吃

def add(hostname,port,username,password,dbname)
#连接数据库
#操作
#端口 def remove(hostname,port,username,password,dbname)
#连接数据库
#操作
#端口 def create(hostname,port,username,password,dbname)
#连接数据库
#操作
#端口 #在调用的时候每次都要传递主机信息给函数调用,比较麻烦
create("127.0.0.",3306,123456,"testdb")
remove("127.0.0.",3306,123456,"testdb")
add("127.0.0.",3306,123456,"testdb")

函数式编程举例

面向对象:对函数进行分类和封装,让开发“更快更好更强...” #最高境界

java和C#只能用面向对象写,没有函数式编程,只能用类,而python、ruby、PHP则可以选择面向对象和函数方式编程,python先有函数式编程,后有了类,

假如要写一个程序连接数据库进行增删改查,那么使用面向对象编程大概过程为:

#/usr/bin/env  python
# -*- coding:utf-8 -*- class Foo:
def __init__(self,hostname,port,username,password,dbname): #叫构造函数或构造方法
self.hostname = hostname
self.port = port
self.username = username
self.dbname = dbname def add(self):
#连接数据库 self.hostname,self.port
#操作
#端口 def remove(self):
#连接数据库
#操作
#端口 def create(self):
#连接数据库
#操作
#端口 obj = Foo(hostname,port,username,password,dbname)
obj.add()

面向对象举例

一、类的三大特性:封装、继承、多态:

1、三大特性之封装:将共同的类属性封装在类内部,使用的时候直接调用

Python 第六篇(中):面向对象编程中级篇

类的内部详细执行过程为:

Python 第六篇(中):面向对象编程中级篇

面向对象根据一个模板创建多个对象,将共同的变量封装起来,在使用的时候进行调用就行了

使用场景:

1,动态的创建对象,每个对象都有相同的属性,就要使用到模板,可以批量创建多个对象,传递不用的参数,简单有效。

2,多个方法共用一个字段的时候,可以将字段封装调用。

总结:

封装的作用:将一些共同的类属性封装到内存地址当中,比如封装在构造函数__init__,python解释器是从上向下执行,构造函数把所以的参数保到self里面,谁将类实例化self就是谁,

__init__: 是构造函数或构造方法

class Foo:  #定义类
def __init__(self,name): #构造函数
self.name = name #类属性 def func1(self): #类方法
print(self.name) obj1 = Foo("jack") #类的实例化,传递的参数会被构造函数__init__()接收
obj1.func1() #调用类方法

2、类的三大特性之特性之继承:

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。

python的的类可以继承两个或以上的多个类,即python的类支持多继承,其它语言不支持多继承,

例如:创建cat和dog两个类,共有的属性为吃和叫,如果不使用继承则要创建两个类来实现各自的功能,如下所示:

#/usr/bin/env  python
# -*- coding:utf-8 -*- class cat(object): def miaomiao(self):
print("喵喵叫") def eat(self):
print("吃") def play(self):
print("玩") def sleep(self):
print("睡觉") class dog(object): def wangwang(self):
print("汪汪叫") def eat(self):
print("吃") def play(self):
print("玩") def sleep(self):
print("睡觉")

cat and dog

上述代码不难看出,吃、玩、睡觉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、玩、睡觉

     猫:喵喵叫(猫继承动物的功能)

     狗:汪汪叫(狗继承动物的功能)

如下:

#/usr/bin/env  python
# -*- coding:utf-8 -*- class cat(object): def miaomiao(self):
print("喵喵叫") def eat(self):
print("吃") def play(self):
print("玩") def sleep(self):
print("睡觉") class dog(object): def wangwang(self):
print("汪汪叫") def eat(self):
print("吃") def play(self):
print("玩") def sleep(self):
print("睡觉") class 动物: def eat(self):
print("吃") def play(self):
print("玩") def sleep(self):
print("睡觉") # 在类后面括号中写入另外一个类的名称,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的名称,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')

cat and dog-->继承

代码实例:

#/usr/bin/env  python
# -*- coding:utf-8 -*- class Animal(object): def eat(self):
print("%s 吃 " %self.name) def ploy(self):
print("%s 玩 " %self.name) def sleep(self):
print("%s 睡觉 " %self.name) class Cat(Animal): #只要继承动物的类,就有了Animal的所有功能,比如吃、玩、睡觉
def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed = '猫' def cry(self):
print('喵喵叫') class Dog(Animal): #只要继承动物的类,就有了Animal的所有功能,比如吃、玩、睡觉 def __init__(self, name):
self.name = name
self.breed = '狗' def cry(self):
print('汪汪叫') c1 = Cat('小猫')
c1.eat()
c1.ploy() d1 = Dog('二狗子')
d1.eat()
d1.sleep() 执行结果:
小猫 吃
小猫 玩
二狗子 吃
二狗子 睡觉

cat and dog-->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。

Python 第六篇(中):面向对象编程中级篇

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、Python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:深度优先广度优先

经典类继承的时候深度优先:

即继承的类如果有指定的方法就返回,没有继续找,如果遇到的类本身没有,但是其有继承了别的类,则也去别的类当中查找,直到别的类返回有或者没有,在决定是返回结果还是继续在别的类当找:

#/usr/bin/env  python
# -*- coding:utf-8 -*- class D(): #4.在类D中有bar方法,所以最终的结果就是D中的bar的执行结果
def bar(self):
print("from D") class C(D):
def bar(self):
print("from C") class B(D): #3.B类自己没有bar方法,但是类B还继承了类D,因此还要去类D中查找
pass class A(B,C): #2.A自己没有bar方法,但是类A继承于B和C,经典类会先去B中找
pass a = A()
a.bar() #1.执行a.bar()方法,向上找有此方法的类,a是类A的实例,因此先找到A 执行结果:
from D

新式类继承的时候 广度优先,就是那个离目标最近,就先找谁,不会优先在另外一个类的继承类中查找:

判断一个类是不是新式类,就判断此类是否继承了object类,不管此类是直接继承了object还是通过继承别的类继承object类,有点绕,就是这个类继承的别的类有object类,则这个类也是新式类:

#/usr/bin/env  python
# -*- coding:utf-8 -*- class D(object): #
def bar(self):
print("from D") class C(D): #4、从A当中找到了C,C中有bar方法,因此就是最终的结果,如果C中没有,就还去B的继承类D中找,本次D是最后一层了
def bar(self):
print("from C") class B(D): #3、B类自己没有bar方法,新式类就不在往有继承的深层次找了,而是找另外的继承
pass class A(B,C): #2、A继承于B和C,经典类会先去B中找,B中没有找到,但是新式类不会去B继承的类中找,而去在自己继承的其他类当中找
pass a = A() #A继承了B和C,B和C都继承了D,而D是新式类,所以A是新式类
a.bar() #1、执行a.bar()方法,向上找有此方法的类 执行结果:
from C

 3、类的三大特性之多态:

Pyhon不支持多态并且也用不到多态,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”。

class F1:
pass 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
复制代码

Python伪代码实现Java或C#的多态

class F1:
pass 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)

Python “鸭子类型”

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  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

二:类成员属性及方法:

1、成员的分类:

a.字段
普通字段
静态字段 b.方法(方法都保存在类里面)
普通方法,触发者是对象,参数是至少一个self,self = 当前对象
类方法,触发者是类,参数只有一个cls,自动复制,cls = 当前类
静态方法,触发者是类,参数可以是是任意参数,没有默认值 c.属性:是方法的一个变种,变成访问时跟字段相似
有两种方法定义:
一是使用装饰器@property
二是使用 Date = property(funcname)
新式类的属性:
@property
@方法名.setter
@方法名.deleter

2、代码表示:

Python 第六篇(中):面向对象编程中级篇

#/usr/bin/env  python
# -*- coding:utf-8 -*- class A(object):
num = 10 #类变量,静态字段,只在类里面保存一份,所有的对象都访问同一份的数据
def __init__(self,name):
self.name = name #类属性,普通字段,动态字段,保存在对象里面,即在实例化的时候的对象里面,如:a=A(),则就在a里面 def bar(self): #类方法,在调用的时候要是要括号
print("name is %s,age is %s" %(self.name,self.num)) @property #类属性,调用的时候不需要加括号
def bar1(self):
print("name is %s,age is %s" %(self.name,self.num))
a = A("jack")
a.bar() #调用类方法
a.bar1 #调用类属性 b = A("tom")
b.bar()
b.bar1 print(id(a.num),"a.num")
print(id(b.num),"查看b,num和a.num是否同一内存地址的数据,很明显是,因为num保存在类中,内存中只有一份,什么人任何时候读取都是一样的") print(id(a.name),"a.name")
print(id(b.name),"查看b.name和a.name是否同一个地址的数据,很明显不是,因为们是保存在对象当中,但是对象传古来的数据肯定不能是完全一样的")

代码

访问类类属性(普通字段)的方法:实例名.类属性,如a.name

访问类变量(静态字段)的方法: 类名.变量名,如A.num

3、普通方法:普通方法可以有任意参数,至少有一个self形参,由对象调用

普通方法(也就是类里面的函数),self是形式参数,对象要执行类里面的普通方法的时候,首先是由对象触发的,对象执行方法的时候自动把对象自己当作参数赋值给了方法里面的self

class Foo(object):
val = 1 #类变量,静态字段
def __init__(self,name): #构造函数
self.name = name #类属性,普通字段 def print_func(self):
print(self.name) #调用类属性
print(self.val,"print_func调用") if __name__ == '__main__':
foo = Foo("jack") #实例化类并传递参数
print(foo.val) #通过类调用类变量
a = Foo("jack")
a.print_func() #通过对象调用类方法

 4、类方法(@classmethod):使用@classmethod装饰一个方法,就不能写self了,要写cls,

类方法只能有一个参数并且只能是cls,不能加其他的参数,由类触发,执行的时候把类自身当作参数传递给类方法

class Foo(object):
val = 1
def __init__(self,name):
self.name = name @classmethod #类方法
def print_func(self,age):
print("xxx")
print(age) Foo.print_func(12) #执行类方法并传递参数

5、静态方法:可以加任意参数,执行的时候直接传参数就行了,即可以连self都没有,由类调用, 不创建任何对象就可以访问,等于直接访问函数,

类方法和静态方法是特殊的方法,类方法只能有一个cls参数,静态方法可以有多个参数

class Foo():
name = "jack" #前面加俩下划线表示是隐藏的变量
__name1 = "tom"
def __init__(self,age):
self.age = age @staticmethod
def func(name):
print(name) Foo.func("jack") 执行结果:
jack

总结:

方法包括:普通方法、静态方法和类方法,三种方法在内存中都归属于类,区别在于调用方式不同。

  • 普通方法:由对象调用;至少一个self参数;执行普通方法时,自动将调用该方法的对象赋值给self
  • 类方法:由调用; 至少一个cls参数;执行类方法时,自动将调用该方法的复制给cls
  • 静态方法:由调用;无默认参数;
class Foo:

    def __init__(self, name):
self.name = name def ord_func(self):
""" 定义普通方法,至少有一个self参数 """ # print self.name
print('普通方法') @classmethod
def class_func(cls):
""" 定义类方法,至少有一个cls参数 """ print('类方法') @staticmethod
def static_func():
""" 定义静态方法 ,无默认参数""" print('静态方法') # 调用普通方法
f = Foo("jack")
f.ord_func() # 调用类方法
Foo.class_func() # 调用静态方法
Foo.static_func()

方法的定义和使用

相同点:对于所有的方法而言,均属于类(非对象)中,所以,在内存中也只保存一份。

不同点:方法调用者不同、调用方法时自动传入的参数不同。

三、属性  

如果已经了解Python类中的方法,那么属性就非常简单了,因为Python中的属性其实是普通方法的变种。

对于属性,有以下三个知识点:

  • 属性的基本使用
  • 属性的两种定义方式

1、属性的基本使用

# ############### 定义 ###############
class Foo: def func(self):
pass # 定义属性
@property
def prop(self):
pass
# ############### 调用 ###############
foo_obj = Foo() foo_obj.func()
foo_obj.prop #调用属性

属性的定义和使用

Python 第六篇(中):面向对象编程中级篇

由属性的定义和调用要注意一下几点:

  • 定义时,在普通方法的基础上添加 @property 装饰器;
  • 定义时,属性仅有一个self参数
  • 调用时,无需括号
               方法:foo_obj.func()
               属性:foo_obj.prop

注意:属性存在意义是:访问属性时可以制造出和访问字段完全相同的假象

属性由方法变种而来,如果Python中没有属性,方法完全可以代替其功能。

实例:对于主机列表页面,每次请求不可能把数据库中的所有内容都显示到页面上,而是通过分页的功能局部显示,所以在向数据库中请求数据时就要显示的指定获取从第m条到第n条的所有数据(即:limit m,n),这个分页的功能包括:

    • 根据用户请求的当前页和总数据条数计算出 m 和 n
    • 根据m 和 n 去数据库中请求数据
# ############### 定义 ###############
class Pager: def __init__(self, current_page):
# 用户当前请求的页码(第一页、第二页...)
self.current_page = current_page
# 每页默认显示10条数据
self.per_items = 10 @property
def start(self):
val = (self.current_page - 1) * self.per_items
return val @property
def end(self):
val = self.current_page * self.per_items
return val # ############### 调用 ############### p = Pager(1)
p.start #就是起始值,即:m
p.end #就是结束值,即:n
#复制代码

从上述可见,Python的属性的功能是:属性内部进行一系列的逻辑计算,最终将计算结果返回

为什么要有属性:

1、把方法伪造成字段,从而是外界不知道这是一个函数

2、属性的两种定义方式

属性的定义有两种方式:

  • 装饰器 即:在方法上应用装饰器
  • 静态字段 即:在类中定义值为property对象的静态字段

装饰器方式:在类的普通方法上应用@property装饰器

我们知道Python中的类有经典类和新式类,新式类的属性比经典类的属性丰富。( 如果类继object,那么该类是新式类 )

经典类,具有一种@property装饰器(如上一步实例)

# ############### 定义 ###############
class Goods: @property
def price(self):
return "wupeiqi"
# ############### 调用 ###############
obj = Goods()
result = obj.price # 自动执行 @property 修饰的 price 方法,并获取方法的返回值 新式类,具有三种@property装饰器:
# ############### 定义 ###############
class Goods(object): @property
def price(self):
print '@property' @price.setter
def price(self, value):
print '@price.setter' @price.deleter
def price(self):
print '@price.deleter' # ############### 调用 ###############
obj = Goods() obj.price # 自动执行 @property 修饰的 price 方法,并获取方法的返回值 obj.price = 123 # 自动执行 @price.setter 修饰的 price 方法,并将 123 赋值给方法的参数 del obj.price # 自动执行 @price.deleter 修饰的 price 方法

注:经典类中的属性只有一种访问方式,其对应被 @property 修饰的方法
      新式类中的属性有三种访问方式,并分别对应了三个被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修饰的方法

由于新式类中具有三种访问方式,我们可以根据他们几个属性的访问特点,分别将三个方法定义为对同一个属性:获取、修改、删除

class Goods(object):

    def __init__(self):
# 原价
self.original_price = 100
# 折扣
self.discount = 0.8 @property
def price(self):
# 实际价格 = 原价 * 折扣
new_price = self.original_price * self.discount
return new_price @price.setter
def price(self, value):
self.original_price = value @price.deltter
def price(self, value):
del self.original_price obj = Goods()
obj.price # 获取商品价格
obj.price = 200 # 修改商品原价
del obj.price # 删除商品原价

获取、修改、删除

公有变量和私有变量(公有字段和私有字段):

私有:只能自己访问,其他无法访问

class Foo():
__name = "jack" #前面加俩下划线表示是隐藏的变量 def func(self):
print(self.__name) #通过函数访问隐藏变量,访问的时候同样要加双下划线 @property
def func1(self):
print(self.__name) #将函数变为类属性并访问因此的变量,访问的时候同样要加上双下划线
aaa = Foo()
aaa.func()
aaa.func1

公有:即公共可以访问的变量

公有和私有对比:

class Foo():
name = "jack" #公有变量
__name1 = "tom" #前面加俩下划线是隐藏的变量
def __init__(self,age):
self.age = age def func(self):
print(self.name,"#通过函数访问隐藏变量")
print(self.age,"通过函数访问构造函数的变量")
print(Foo.__name1,"通过类直接访问公有变量") @property #将方法变为类属性
def func1(self):
print(self.__name1,"#将函数变为类属性并访问隐藏的变量")
print(self.name,"访问公有变量")
print(self.age,"访问构造函数的变量")
aaa = Foo(18)
aaa.func()
aaa.func1 #类属性执行的时候不需要加括号 执行结果:
jack #通过函数访问隐藏变量
18 #通过函数访问构造函数的变量
tom #通过类直接访问公有变量
tom #将函数变为类属性并访问隐藏的变量
jack #访问公有变量
18 #访问构造函数的变量

外部访问隐藏变量:

class Foo():
name = "jack" #前面加俩下划线表示是隐藏的变量
__name1 = "tom"
def __init__(self,age):
self.age = age def func(self):
print(self.age) aaa = Foo(18)
print(aaa.name,"外部访问公有变量")
print(aaa._Foo__name1,"外部访问隐藏变量")