python 中面向对象编程-------封装、继承、多态

一.封装

封装
1.封装是面向对象编程的一大特点
2.面向对象编程的第一步 将属性和方法封装到一个抽象的类中(为什么说是抽象的,因为类不能直接使用)
3.外界使用类创建对象,然后让对象调用方法
4.对象方法的细节都被封装在类的内部

eg:小明爱跑步
需求
1.小明体重75.0公斤
2.每次跑步会减肥0.5公斤
3每次吃东西体重会增加1公斤
4.小美的体重是45.0公斤

代码:

class Person:
    def __init__(self,name,weight):
        # 初始化方法中增加两个参数由外界传递
        # self.属性 = 形参
        self.name = name
        self.weight = weight
    def __str__(self):
        return '我的名字叫 %s 体重是 %.2f' %(self.name,self.weight)
    def run(self):
        print '%s 爱跑步' %self.name
        # 在对象方法的内部,是可以直接访问对象的属性
        self.weight -= 0.5
    def eat(self):
        print '%s 吃东西' %self.name
        self.weight += 1

xx = Person('小明',75.0)
xx.run()
xx.eat()
print xx

# 同一个类创建出来的多个对象之间,属性互补干扰
xm = Person('小美',45.0)
xm.run()
xm.eat()
print xm
print xx

案例2:摆放家具
需求:
1.房子有户型,总面积和家具名称列表
    新房子没有任何的家具
2.家具有名字和占地面积,其中
    床:占4平米
    衣柜:占2平面
    餐桌:占1.5平米
3.将以上三件家具添加到房子中
4.打印房子时,要求输出:户型,总面积,剩余面积,家具名称列表

被使用的类应该先开发

class HouseItem:
    # 初始化方法
    def __init__(self, name, area):
        self.name = name
        self.area = area

    def __str__(self):
        return '[%s] 占地 %.2f' % (self.name, self.area)


"""
家具名称列表 []
"""


class House:
    def __init__(self, house_type, area):
        # 需要从外界传递进来的参数
        self.house_type = house_type
        self.area = area
        # 剩余面积(新房子没有任何家具,剩余面积=总面积)
        self.free_area = area
        # 家具名称列表
        self.item_list = []

    def __str__(self):
        return '户型:%s\n总面积:%.2f[剩余:%.2f]\n家具:%s' \
               % (self.house_type, self.area, self.free_area, self.item_list)

    def add_item(self, item):
        print '要添加 %s' % item
        """
        1.判断家具的面积是否超过房子的面积,如果超过了,提示不能添加这个家具
        2.将 家具的名称 追加到 家具名称列表中去
        3.用 房子的剩余面积 - 家具的面积
        """

        if item.area > self.free_area:
            print '%s 的面积太大了,无法添加' %item.name
            # 如果不满足,下方的代码就不执行
            return
        # 将家具的名称添加到列表中
        self.item_list.append(item.name)
        # 计算剩余面积
        self.free_area -= item.area

# 1.创建家具
bed = HouseItem('bed', 400)
print bed
chest = HouseItem('chest', 2)
print chest
table = HouseItem('table', 1.5)
print table

#2.创建房子对象
my_home = House('两室一厅',60)
# 添加家具到房子里面去
my_home.add_item(bed)
my_home.add_item(chest)
my_home.add_item(table)
print my_home

需求:
1.士兵瑞恩有一把AK47
2.士兵可以开火(士兵开火扣动的是扳机)
3.枪 能够 发射子弹(把子弹发射出去)
4.枪 能够 装填子弹 --增加子弹的数量

思路:

Soldier                     Gun
-------------               -----------------
name                        model
gun                         bullet_count #子弹数量足够多才能完成射击的动作
-------------               -----------------
__init__(self):            __init__(self):
fire(self):                 add_bullet(self,count):#装填子弹的方法
                shoot(self):

#练习重点:一个对象的属性可以是另外一个类创建的对象

代码:

class Gun:
    def __init__(self, model):
        # 枪的型号
        self.model = model
        # 子弹的数量(调用装填子弹的方法来增加子弹的数量)
        self.bullet_count = 0

    def add_bullet(self, count):
        self.bullet_count += count

    def shoot(self):
        # 1.判断子弹的数量
        if self.bullet_count <= 0:
            print '[%s] 没有子弹了...' % self.model
            return
            # 2.发射子弹,子弹的数量-1
        self.bullet_count -= 1
        # 3.提示发射信息
        print '[%s] 突突突...[%d]' %(self.model,self.bullet_count)


class Soldier:
    def __init__(self,name):
        self.name = name
        """
        在定义属性的时候,如果不知道设置什么初始值,可以设置为None
        None表示什么都没有
        表示一个空对象,没有方法和属性,是一个特殊的常量
        可以将None赋值给任何一个变量
        """
        self.gun = None
    def fire(self):
        # 1.判断士兵是否有枪
        if self.gun == None:
            print '[%s] 还没有枪' %self.name
            return
        print 'go!!! [%s]' %self.name
        # 士兵让枪装填子弹
        self.gun.add_bullet(50)
        # 士兵让枪发射子弹
        self.gun.shoot()


# 1.创建枪对象
ak47 = Gun('AK47')
# ak47.add_bullet(50)
# ak47.shoot()

# 2.创建士兵对象
ryan = Soldier('Ryan')
ryan.gun = ak47
ryan.fire()
#print ryan.gun

 

二.继承

面向对象三大特征
   1.封装:根据职责将属性和方法封装到一个抽象的类中
   2.继承:实现代码的重用,相同的代码不需要重复的写
   3.多态
单继承
继承的概念:子类拥有父类的所有属性和方法
继承的语法
class 类名(父类):
    def 子类特有的方法


"""
Cat类是Animal类的子类,Animal类是Cat类的父类,Cat从Animal类继承
Cat类是Animal类的派生类,Animal类是Cat类的基类,Cat类从Animal类派生
"""

class Animal(object):
    def eat(self):
        print '吃'
    def drink(self):
        print '喝'
    def run(self):
        print '跑'
    def sleep(self):
        print '睡'

class Cat(Animal):
    # 子类拥有父类的所有属性和方法
    def call(self):
        print '喵喵'
class Dog(Animal):
    def bark(self):
        print '旺旺'
class Hellokitty(Cat):
    def speak(self):
        print '我可以说日语'

# 创建一个猫对象
fentiao = Cat()
fentiao.eat()
fentiao.drink()
fentiao.run()
fentiao.sleep()
fentiao.call()

# 创建一个hellokitty对象

kt = Hellokitty()
kt.speak()
kt.call()

# 继承的传递行,子类拥有父类的父类的属性和方法
"""
继承的传递性:(爷爷 父亲 儿子)
1.C类从B类继承,B类又从A类继承
2.那么C类就具有B类和A类的所有属性和方法
子类拥有父类以及父类的父类中封装的所有属性和方法
"""

kt.eat()
kt.drink()
kt.run()
kt.sleep()

# 子类继承自父类,可以直接享受父类中已经封装好的方法
# 子类中应该根据自己的职责,封装子类特有的属性和方法

2.重写父类方法
    1.覆盖父类的方法
    2.扩展父类的方法

class Animal:
    def eat(self):
        print '吃'
    def drink(self):
        print '喝'
    def run(self):
        print '跑'
    def sleep(self):
        print '睡'


class Cat(Animal):
    # 子类拥有父类的所有属性和方法
    def call(self):
        print '喵喵'

class Hellokitty(Cat):
    def speak(self):
        print '我可以说日语'
    def call(self):
        # 针对子类特有的需求,编写代码
        print '欧哈有~空你起哇'
        # 调用原本在父类中封装的代码
        Cat.call(self)
        # 增加其他的子类代码
        print '#!@$@!#!#'
kt = Hellokitty()
# 如果子类中,重写了父类的方法
# 在运行中,只会调用在子类中重写的父类的方法而不会调用父类的方法

kt.call()

3.覆盖错误案例

class Bird:
    def __init__(self):
        self.hungry = True
    # 鸟吃过了以后就不饿了
    def eat(self):
        if self.hungry:
            print 'Aaaaahhh...'
            self.hungry = False
        else:
            print 'No thanks'

class SongBird(Bird):
    def __init__(self):
        self.sound = 'Squawk!'
    def sing(self):
        print self.sound

littlebird = SongBird()
littlebird.eat()
littlebird.sing()

此时会提示:

正确代码为:

class Bird:
    def __init__(self):
        self.hungry = True
    # 鸟吃过了以后就不饿了
    def eat(self):
        if self.hungry:
            print 'Aaaaahhh...'
            self.hungry = False
        else:
            print 'No thanks'

class SongBird(Bird):
    def __init__(self):
        self.sound = 'Squawk!'
        Bird.__init__(self)
    def sing(self):
        print self.sound

littlebird = SongBird()
littlebird.eat()
littlebird.sing()

3.多继承

class A:
    def test(self):
        print 'A-----test 方法'
    def demo(self):
        print 'A-----demo 方法'
class B:
    def test(self):
        print 'B------test 方法'
    def demo(self):
        print 'B-------demo方法'
class C(B,A):
    """多继承可以让子类对象,同时具有多个父类的属性和方法"""
    pass

# 创建子类对象
c = C()
c.test()
c.demo()

4.新式类和旧式类

新式类和旧式(经典)类:
object是Python为所有对象提供的基类,提供有一些内置的属性和方法,可以使用dir函数查看
新式类:以object为基类的类,推荐使用
经典类:不以object为基类的类,不推荐使用
在python3.X中定义的类时,如果没有指定父类,会默认使用object作为基类--python3.x中定义的类都是新式类
在python2.x中定义类时,如果没有指定父类,则不会以object作为基类
####推荐使用新式类#############

新式类和旧式类在多继承时---会影响到方法的搜索顺序

为保证编写的代码能够同时在python2.x和python3.x运行
今后在定义类时,如果没有父类,建议统一继承自object

5.私有属性和私有方法

类的私有属性和私有方法
1.子类对象不能在自己的方法内部,直接访问父类的私有属性和私有方法
2.子类对象可以通过父类的公有方法间接访问到私有属性或私有方法
私有属性,私有方法是对象的隐私,不对外公开,外界以及子类都不能直接访问
私有属性,私有方法常用做一些内部的事情

class A:
    def __init__(self):
        # 在初始化方法中定义两个属性,一个公有属性一个私有属性
        self.num1 = 100
        self.__num2 = 200

    def __test(self):
        print '私有方法 %d %d' % (self.num1, self.__num2)

    def test(self):
        print '父类的共有方法 %d' % self.__num2
        self.__test()


class B(A):
    def demo(self):
        # # 在子类的对象方法中,不能访问父类的私有属性
        # print '访问父亲的私有属性 %d' % self.__num2
        # # 在子类对象的方法中,不能调用父类的私有方法
        # self.__test()
        #调用父类的共有方法
        self.test()

# 创建一个子类对象
b = B()
b.demo()
# b.test()
# 在外界不能直接访问对象的私有属性/调用私有方法
# print b.__num2
# b.__test()

 

三.综合练习

需求: 图书管理系统
   图书管理系统
                    1. 查询
                    2. 增加
                    3. 借阅
                    4. 归还
                    5. 退出

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