2018.6.22 Python第九课

接下来就是面向对象的三大特征

封装 、 继承 、 多态

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一.封装

上节课讲过了封装，这里简单的复习下

1.含义
封装是对全局作用域中其它区域隐藏多余信息的原则。
2.实例
如果要让内部属性不被外部访问，可以把属性的名称前加上两个下划线__，在Python中，实例的变量名如果以__开头，就变成了一个私有变量（private），只有内部可以访问，外部不能访问。
代码如下：

class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.__name = name
        self.__score = score

    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.__name, self.__score))

改完后，对于外部代码来说，没什么变动，但是已经无法从外部访问实例变量.__name和实例变量.__score了。
这样就确保了外部代码不能随意修改对象内部的状态，这样通过访问限制的保护，代码更加健壮。
但是如果外部代码要获取name和score怎么办？可以给Student类增加get_name和get_score这样的方法：

class Student(object):
    #这里的代码和上面一样，定义两个私有属性__name和__score
    ...

    def get_name(self):
        return self.__name

    def get_score(self):
        return self.__score

如果又要允许外部代码修改score怎么办？可以再给Student类增加set_score方法：

class Student(object):
    #代码同上
    ...

    def set_score(self, score):
        self.__score = score

需要注意的是，在Python中，变量名类似__xxx__的，也就是以双下划线开头，并且以双下划线结尾的，是特殊变量，特殊变量是可以直接访问的，不是private变量，所以，不能用__name__、__score__这样的变量名。
有些时候，你会看到以一个下划线开头的实例变量名，比如_name，这样的实例变量外部是可以访问的，但是，按照约定俗成的规定，当你看到这样的变量时，意思就是，“虽然我可以被访问，但是，请把我视为私有变量，不要随意访问”。

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二.继承

1.什么是继承
我们不想把同一段代码写好几次，之前使用的函数避免了这种情况。但现在又有个更微妙的问题。如果已经有了一个类，又想建立一个非常类似的类，只是添加几个方法。
比如有人类，我们又想在人类的基础上建立学生类、医生类，教师类。因为他们都具有共同的属性和方法，比如都有 姓名 、年龄 、性别 等共同属性，还有吃饭、睡觉等共同方法。我们就可以写一个人类作为父类，包括姓名、年龄、性别等属性和吃饭睡觉等方法。然后再写多个子类继承父类的这些属性和方法。
但需要注意的是，父类的私有属性和方法不会被子类继承
话不多说，直接上代码：

#父类
class Person():
    def __init__(self,name=None,age=None,sex=None):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex
    def eat(self):
        print("%s正在吃饭"%self.name)

#学生子类：继承人类父类的属性
class Student(Person):
    #子类的初始化参数要和父类的一样，否则没有办法给父类传参，会报错
    def __init__(self,name=None,age=None,sex=None,score=None):
        # self.name=name
        # self.age=age
        # self.sex=sex
        #上面三行的代码等价于下面一行的代码，都是给父类的属性传参
        Person.__init__(self,name,age,sex)
        #还可以这样写
        #super().__init__(name,age,sex)
        self.score=score
    #这个可以是子类独有的方法，不会影响到父类
    def study(self):
        self.eat()
        print("%s在学习，考了%d分"%(self.name,self.score))
    #实例化一个学生对象，然后可以调用子类的方法，也可以直接调用父类的方法
    stu=Student("汤姆",20,"男",80)
    stu.study()

以上代码运行结果为：
汤姆正在吃饭
汤姆在学习，考了80分

2.有了继承，我们可以实现子类对父类方法的重写
子类继承父类时，子类的方法签名和父类一样，此时子类重写了父类的方法，当生成子类对象时，调用的是子类重写的方法。
下面上代码：

#父类
class Person():
    def __init__(self,name=None,age=None,sex=None):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex
    def eat(self):
        print("%s正在吃饭"%self.name)

#学生子类：继承人类父类的属性
class Student(Person):
    def __init__(self,name=None,age=None,sex=None,score=None):
        # self.name=name
        # self.age=age
        # self.sex=sex
        #Person.__init__(self,name,age,sex)
        super().__init__(name,age,sex)
        self.score=score
    def study(self):
        self.eat()
        print("%s在学习，考了%d分"%(self.name,self.score))
    #方法的重写,调用的时候调用子类的方法
    #可以对自定义的方法进行重写
    def eat(self):
        print("%d的%s正在吃饭，他是%s的"%(self.age,self.name,self.sex))
    #也可以对自带的object类的方法进行重写。
    def __str__(self):
        return "姓名：{0}，年龄：{1}，性别：{2}，成绩：{3}".format(self.name,self.age,self.sex,self.score)
    def __lt__(self,other):
        """ if isinstance(other,Student):
            return self.age<other.age
        else:
            return False """
        if self.name==other.name:
            return self.age<other.age
        else:
            return self.name<other.name
#实例化
stu=Student("汤姆",20,"男",80)
stu.study()
stu.eat()
list1=[]
stu1=Student("杰克",20,"男",90)
stu2=Student("杰森",21,"男",20)
stu3=Student("杰森",12,"女",50)
list1.append(stu)
list1.append(stu1)
list1.append(stu2)
list1.append(stu3)
for student in list1:
    print(student)
list1.sort()
for student in list1:
    print(student)

以上代码输出为：
20的汤姆正在吃饭，他是男的
汤姆在学习，考了80分
20的汤姆正在吃饭，他是男的
姓名：汤姆，年龄：20，性别：男，成绩：80
姓名：杰克，年龄：20，性别：男，成绩：90
姓名：杰森，年龄：21，性别：男，成绩：20
姓名：杰森，年龄：12，性别：女，成绩：50
姓名：杰克，年龄：20，性别：男，成绩：90
姓名：杰森，年龄：12，性别：女，成绩：50
姓名：杰森，年龄：21，性别：男，成绩：20
姓名：汤姆，年龄：20，性别：男，成绩：80
如上，我们对自定义的eat()方法进行了重写，也对

3.多继承
一个类可以继承多个父类。

class A:
    def __init__(self,a=None):
        self.a=a
    def test(self):
        print("A...test")
class B:
    def __init__(self,b=None):
        self.b=b
    def test(self):
        print("B...test")
class C(B,A):
    def __init__(self,a):
        A.__init__(self,a)
    def t(self):
        A.test(self)#调用A的test()
        super().test()#这个调用的也是B的test
        print("C....t")
c=C("aa")
#默认调用的是父类B的test方法，因为在class C(B,A),B在A前面
c.test()
c.t()

以上实例输出结果为：
B...test
A...test
B...test
C....t
class C(B,A),当有AB均有相同方法，而子类又重写时，调用子类的方法，如果子类没有方法，则调用在继承时写在前面的父类的方法（这里也就是B）。

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三.多态

1.什么是多态？
当子类和父类都存在相同的方法时，我们说，子类的方法覆盖了父类的方法，在代码运行的时候，总是会调用子类的方法。这样，我们就获得了继承的另一个好处：多态。
2.多态的实例
简单工厂模式就是典型的多态体现：

让用户输入要选择的汉堡，他不需要知道内部是如何制作的，只要得到一个选择的汉堡实例对象就可以

#创建汉堡的父类，并根据父类创建几个子类
class Hamburger:
    def make(self):
        print("您没有正确选择要制作的汉堡，请重新输入")
class FishHamburger(Hamburger):
    def make(self):
        print("您的鱼肉汉堡已经制作好了")
class BeafHamburger(Hamburger):
    def make(self):
        print("您的牛肉汉堡已经制作好了")
class ChickenHamburger(Hamburger):
    def make(self):
        print("您的鸡肉汉堡已经制作好了")
#工厂类，用来判断用户输入的值并创建相应的对象
class HamburgerFactory:
    @classmethod
    def getinput(cls,temp):
        if temp=="1":
            ch=FishHamburger()
        elif temp=="2":
            ch=BeafHamburger()
        elif temp=="3":
            ch=ChickenHamburger()
        else:
            ch=Hamburger()
        return ch
#主方法，通过用户输入的值调用工厂的类方法
while True:
    temp=input("请输入您要制作汉堡的序号，1.鱼肉汉堡，2.牛肉汉堡，3.鸡肉汉堡")
    if temp=="1" or temp=="2" or temp=="3":
        ch=HamburgerFactory.getinput(temp)
        ch.make()
        break
    else:
        ch=Hamburger()
        ch.make()
        continue