面向对象(OOP)基本概念
面向对象编程 —— Object Oriented Programming
简写 OOP
类和对象
01. 类和对象的概念
类 和 对象 是 面向对象编程的 两个 核心概念
1.1 类
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类 是对一群具有 相同 特征 或者 行为 的事物的一个统称,是抽象的,不能直接使用
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特征 被称为 属性
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行为 被称为 方法
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类 就相当于制造飞机时的图纸,是一个 模板,是 负责创建对象的
1.2 对象
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对象 是 由类创建出来的一个具体存在,可以直接使用
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由 哪一个类 创建出来的 对象,就拥有在 哪一个类 中定义的:
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属性
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方法
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对象 就相当于用 图纸 制造 的飞机
在程序开发中,应该 先有类,再有对象
02. 类和对象的关系
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类是模板,对象 是根据 类 这个模板创建出来的,应该 先有类,再有对象
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类 只有一个,而 对象 可以有很多个
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不同的对象 之间 属性 可能会各不相同
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类 中定义了什么 属性和方法,对象 中就有什么属性和方法,不可能多,也不可能少
03. 类的设计
在使用面相对象开发前,应该首先分析需求,确定一下,程序中需要包含哪些类!
在程序开发中,要设计一个类,通常需要满足一下三个要素:
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类名 这类事物的名字,满足大驼峰命名法
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属性 这类事物具有什么样的特征
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方法 这类事物具有什么样的行为
大驼峰命名法
CapWords
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每一个单词的首字母大写
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单词与单词之间没有下划线
3.1 类名的确定
名词提炼法 分析 整个业务流程,出现的 名词,通常就是找到的类
3.2 属性和方法的确定
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对 对象的特征描述,通常可以定义成 属性
-
对象具有的行为(动词),通常可以定义成 方法
面相对象基础语法
01. dir
内置函数
-
在
Python
中 对象几乎是无所不在的,我们之前学习的 变量、数据、函数 都是对象
在 Python
中可以使用以下两个方法验证:
-
在 标识符 / 数据 后输入一个
.
,然后按下TAB
键,iPython
会提示该对象能够调用的 方法列表 -
使用内置函数
dir
传入 标识符 / 数据,可以查看对象内的 所有属性及方法
提示 __方法名__
格式的方法是 Python
提供的 内置方法 / 属性,稍后会给大家介绍一些常用的 内置方法 / 属性
序号 | 方法名 | 类型 | 作用 |
---|---|---|---|
01 | __new__ |
方法 | 创建对象时,会被 自动 调用 |
02 | __init__ |
方法 | 对象被初始化时,会被 自动 调用 |
03 | __del__ |
方法 | 对象被从内存中销毁前,会被 自动 调用 |
04 | __str__ |
方法 | 返回对象的描述信息,print 函数输出使用 |
02. 定义简单的类
面向对象 是 更大 的 封装,在 一个类中 封装 多个方法,这样 通过这个类创建出来的对象,就可以直接调用这些方法了!
2.1 定义只包含方法的类
-
在
Python
中要定义一个只包含方法的类,语法格式如下:
class 类名: def 方法1(self, 参数列表): pass def 方法2(self, 参数列表): pass
-
方法 的定义格式和之前学习过的函数 几乎一样
-
区别在于第一个参数必须是
self
,大家暂时先记住,稍后介绍self
2.2 创建对象
-
当一个类定义完成之后,要使用这个类来创建对象,语法格式如下:
对象变量 = 类名()
2.3 第一个面向对象程序
-
定义一个猫类
Cat
-
定义两个方法
eat
和drink
-
按照需求 —— 不需要定义属性
class Cat: """这是一个猫类""" def eat(self): print("小猫爱吃鱼") def drink(self): print("小猫在喝水") tom = Cat() tom.drink() tom.eat()
-
在
Python
中使用类 创建对象之后,tom
变量中 仍然记录的是 对象在内存中的地址 -
也就是
tom
变量 引用 了 新建的猫对象 -
使用
print
输出 对象变量,默认情况下,是能够输出这个变量 引用的对象 是 由哪一个类创建的对象,以及 在内存中的地址(十六进制表示)
案例进阶 —— 使用 Cat 类再创建一个对象
lazy_cat = Cat() lazy_cat.eat() lazy_cat.drink()
03. 方法中的 self
参数
3.1 案例改造 —— 给对象增加属性
-
在
Python
中,要 给对象设置属性,非常的容易,但是不推荐使用-
因为:对象属性的封装应该封装在类的内部
-
-
只需要在 类的外部的代码 中直接通过
.
设置一个属性即可
tom.name = "Tom" ... lazy_cat.name = "大懒猫"
3.2 使用 self
在方法内部输出每一只猫的名字
-
在类封装的方法内部,
self
就表示 当前调用方法的对象自己 -
调用方法时,程序员不需要传递
self
参数 -
在方法内部
-
可以通过
self.
访问对象的属性 -
也可以通过
self.
调用其他的对象方法
-
-
改造代码如下:
class Cat: def eat(self): print("%s 爱吃鱼" % self.name) tom = Cat() tom.name = "Tom" tom.eat() lazy_cat = Cat() lazy_cat.name = "大懒猫" lazy_cat.eat()
-
在 类的外部,通过
变量名.
访问对象的 属性和方法 -
在 类封装的方法中,通过
self.
访问对象的 属性和方法
04. 初始化方法
4.1 之前代码存在的问题 —— 在类的外部给对象增加属性
-
将案例代码进行调整,先调用方法 再设置属性,观察一下执行效果
tom = Cat() tom.drink() tom.eat() tom.name = "Tom" print(tom)
-
程序执行报错如下:
AttributeError: 'Cat' object has no attribute 'name' 属性错误:'Cat' 对象没有 'name' 属性
提示
-
在日常开发中,不推荐在 类的外部 给对象增加属性
-
如果在运行时,没有找到属性,程序会报错
-
-
对象应该包含有哪些属性,应该 封装在类的内部
4.2 初始化方法
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当使用
类名()
创建对象时,会 自动 执行以下操作:-
为对象在内存中 分配空间 —— 创建对象
-
为对象的属性 设置初始值 —— 初始化方法(
init
)
-
-
这个 初始化方法 就是
__init__
方法,__init__
是对象的内置方法
__init__
方法是 专门 用来定义一个类 具有哪些属性的方法!
在 Cat
中增加 __init__
方法,验证该方法在创建对象时会被自动调用
class Cat: """这是一个猫类""" def __init__(self): print("初始化方法")
4.3 在初始化方法内部定义属性
-
在
__init__
方法内部使用self.属性名 = 属性的初始值
就可以 定义属性 -
定义属性之后,再使用
Cat
类创建的对象,都会拥有该属性
class Cat: def __init__(self): print("这是一个初始化方法") # 定义用 Cat 类创建的猫对象都有一个 name 的属性 self.name = "Tom" def eat(self): print("%s 爱吃鱼" % self.name) # 使用类名()创建对象的时候,会自动调用初始化方法 __init__ tom = Cat() tom.eat()
4.4 改造初始化方法 —— 初始化的同时设置初始值
-
在开发中,如果希望在 创建对象的同时,就设置对象的属性,可以对
__init__
方法进行 改造-
把希望设置的属性值,定义成
__init__
方法的参数 -
在方法内部使用
self.属性 = 形参
接收外部传递的参数 -
在创建对象时,使用
类名(属性1, 属性2...)
调用
-
class Cat: def __init__(self, name): print("初始化方法 %s" % name) self.name = name ... tom = Cat("Tom") ... lazy_cat = Cat("大懒猫") ...
05. 内置方法和属性
序号 | 方法名 | 类型 | 作用 |
---|---|---|---|
01 | __del__ |
方法 | 对象被从内存中销毁前,会被 自动 调用 |
02 | __str__ |
方法 | 返回对象的描述信息,print 函数输出使用 |
5.1 __del__
方法
-
在
Python
中-
当使用
类名()
创建对象时,为对象 分配完空间后,自动 调用__init__
方法 -
当一个 对象被从内存中销毁 前,会 自动 调用
__del__
方法
-
-
应用场景
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__init__
改造初始化方法,可以让创建对象更加灵活 -
__del__
如果希望在对象被销毁前,再做一些事情,可以考虑一下__del__
方法
-
-
生命周期
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一个对象从调用
类名()
创建,生命周期开始 -
一个对象的
__del__
方法一旦被调用,生命周期结束 -
在对象的生命周期内,可以访问对象属性,或者让对象调用方法
-
class Cat: def __init__(self, new_name): self.name = new_name print("%s 来了" % self.name) def __del__(self): print("%s 去了" % self.name) # tom 是一个全局变量 tom = Cat("Tom") print(tom.name) # del 关键字可以删除一个对象 del tom print("-" * 50)
5.2 __str__
方法
-
在
Python
中,使用print
输出 对象变量,默认情况下,会输出这个变量 引用的对象 是 由哪一个类创建的对象,以及 在内存中的地址(十六进制表示) -
如果在开发中,希望使用
print
输出 对象变量 时,能够打印 自定义的内容,就可以利用__str__
这个内置方法了
注意:
__str__
方法必须返回一个字符串
class Cat: def __init__(self, new_name): self.name = new_name print("%s 来了" % self.name) def __del__(self): print("%s 去了" % self.name) def __str__(self): return "我是小猫:%s" % self.name tom = Cat("Tom") print(tom)