Python--面向对象的程序设计

面向对象的程序设计

什么是对象?

  • 对象是内存中专门用来存储数据的一块区域
  • 对象中可以存放各种数据(比如:数字,布尔值,代码,字符串),什么都能存。
  • 对象由三部分组成:1,对象的标识 (id) 2,对象的类型 (type) 3,对象的值(value)

面向对象(oop)

  • Python是一门面向对象的编程语言
  • 所谓面向对象的语言,简单理解就是语言中所有的操作都是通过对象来进行的
  • 面向过程的编程语言:面向过程指将我们程序的逻辑分解成一个一个的步骤,通过对每个步骤的抽象,来完成程序。(例子:孩子上学
    1.妈妈起床
    2.妈妈上厕所
    3.妈妈洗漱
    4.妈妈做早饭
    5.妈妈叫孩子起床
    6.孩子上厕所
    7.孩子要洗漱
    8.孩子吃饭
    9.孩子背着书包上学校)
  • 面向过程的编程思想将一个功能分解成为一个个的小的步骤,通过完成一个一个小的步骤来完成一个程序。
  • 这种编程方式,符合我们人类的思维,编写起来相对比较简单
  • 但是这种方式编写代码的往往只适用于一个功能,如果要在实现别的功能,即使功能相差极小,也往往要重新编写代码,所以它可复用性比较低,并且难于维护

- 面向对象的编程语言

  • 面向对象的编程语言,关注的是对象,而不关注过程

  • 对于面向对象的语言来说,一切都是对象

    • 例子:
      1.孩他妈起床叫孩子上学
  • 面向对象的编程思想,将所有的功能统一保存到对应的对象中
    比如,妈妈功能保存到妈妈的对象中,孩子的功能保存到孩子对象中
    要使用某个功能,直接找到对应的对象即可

  • 这种方式编写的代码,比较容易阅读,并且比较易于维护,容易复用。

  • 但是这种方式编写,不太符合常规的思维,编写起来稍微麻烦一点

  • 简单归纳一下,面向对象的思想
    1.找对象
    2.搞对象


类(class)

  • 我们目前所学习的对象都是Python内置的对象

  • 但是内置对象并不能满足所有的需求,所以我们在开发中经常需要自定义一些对象

  • 类,简单理解它就相当于一个图纸。在程序中我们需要根据类来创建对象

  • 类就是对象的图纸!

  • 我们也称对象是类的实例(instance)

  • 如果多个对象是通过一个类创建的,我们称这些对象是一类对象

    • 像 int() float() bool() str() list() dict() … 这些都是类
    • a = int(10) # 创建一个int类的实例 等价于 a = 10
    • 我们自定义的类都需要使用大写字母开头,使用大驼峰命名法(帕斯卡命名法)来对类命名
a = int(10) # 创建一个int类的实例
b = str('hello') # 创建一个str类的实例

print(a , type(a))
print(b , type(b))

定义一个简单的类
使用class关键字来定义类,语法和函数很像!
class 类名([父类]):
代码块

class MyClass():
    pass

print(MyClass)
<class '__main__.MyClass'>

使用MyClass创建一个对象

使用类来创建对象,就像调用一个函数一样

mc = MyClass() # mc就是通过MyClass创建的对象,mc是MyClass的`实例`
mc_2 = MyClass()
mc_3 = MyClass()
mc_4 = MyClass()
mc mc_2 mc_3 mc_4 都是MyClass的实例,他们都是一类对象

isinstance()用来检查一个对象是否是一个类的实例

result = isinstance(mc_2,MyClass)

在这里插入图片描述

result = isinstance(mc_2,str)
print(mc , type(mc))
print('result =',result)

print(id(MyClass) , type(MyClass))

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述


  • 类也是一个对象!
  • 类就是一个用来创建对象的对象!
  • 类是type类型的对象,定义类实际上就是,定义了一个type类型的对象

现在我们通过MyClass这个类创建的对象都是一个空对象

也就是对象中实际上什么都没有,就相当于是一个空的盒子

可以向对象中添加变量,对象中的变量称为属性

语法:对象.属性名 = 属性值

mc.name = '孙悟空'
mc_2.name = '猪八戒'

print(mc_2.name)

使用类创建对象的流程(参考图1)
1.创建一个变量
2.在内存中创建一个新对象
3.将对象的id赋值给变量
在这里插入图片描述

类的定义(参考图2)

  • 类和对象都是对现实生活中的事物或程序中的内容的抽象
    • 实际上所有的事物都由两部分构成:
      1.数据(属性)
      2.行为(方法)

    • 在类的代码块中,我们可以定义变量和函数,变量会成为该类实例的公共属性,所有的该类实例都可以通过 对象.属性名 的形式访问

    • 函数会成为该类实例的公共方法,所有该类实例都可以通过 对象.方法名() 的形式调用方法

    • 注意:
      方法调用时,第一个参数由解析器自动传递,所以定义方法时,至少要定义一个形参

    • 实例为什么能访问到类中的属性和方法
      类中定义的属性和方法都是公共的,任何该类实例都可以访问

      • 属性和方法查找的流程
        当我们调用一个对象的属性时,解析器会先在当前对象中寻找是否含有该属性,
        如果有,则直接返回当前的对象的属性值,
        如果没有,则去当前对象的类对象中去寻找,如果有则返回类对象的属性值,
        如果类对象中依然没有,则报错!

      • 类对象和实例对象中都可以保存属性(方法)

        • 如果这个属性(方法)是所有的实例共享的,则应该将其保存到类对象中
        • 如果这个属性(方法)是某个实例独有,则应该保存到实例对象中
      • 一般情况下,属性保存到实例对象中
        而方法需要保存到类对象中

在这里插入图片描述

# 尝试定义一个表示人的类
class Person :
    # 在类的代码块中,我们可以定义变量和函数
    # 在类中我们所定义的变量,将会成为所有的实例的公共属性
    # 所有实例都可以访问这些变量
    name = 'swk' # 公共属性,所有实例都可以访问

    # 在类中也可以定义函数,类中的定义的函数,我们称为方法
    # 这些方法可以通过该类的所有实例来访问
    
    def say_hello(self) :
        # 方法每次被调用时,解析器都会自动传递第一个实参
        # 第一个参数,就是调用方法的对象本身,
        #   如果是p1调的,则第一个参数就是p1对象
        #   如果是p2调的,则第一个参数就是p2对象
        # 一般我们都会将这个参数命名为self

        # say_hello()这个方法,可以显示如下格式的数据:
        #   你好!我是 xxx
        #   在方法中不能直接访问类中的属性
        print('你好!我是 %s' %self.name)

# 创建Person的实例
p1 = Person()
p2 = Person()

# print(p2.name)

# 调用方法,对象.方法名()
# 方法调用和函数调用的区别
# 如果是函数调用,则调用时传几个参数,就会有几个实参
# 但是如果是方法调用,默认传递一个参数,所以方法中至少要定义一个形参


# 修改p1的name属性
p1.name = '猪八戒'
p2.name = '沙和尚'

p1.say_hello() # '你好!我是 猪八戒'
p2.say_hello() # '你好!我是 沙和尚'

# del p2.name # 删除p2的name属性

# print(p1.name) 
# print(p2.name) 

创建对象的流程
p1 = Person()的运行流程
1.创建一个变量
2.在内存中创建一个新对象
3.init(self)方法执行
4.将对象的id赋值给变量

类的基本结构

class 类名([父类]) :

    公共的属性...

    # 对象的初始化方法
    def __init__(self,...):
        ...

    # 其他的方法    
    def method_1(self,...):
        ...

    def method_2(self,...):
        ...

    ...    

- 练习:
    尝试自定义一个表示狗的类(Dog)      
        属性:
            name
            age
            gender
            height
            ...
        方法:  
            jiao()
            yao()
            run()
            ...

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