Python面向对象特点的具体实现2（多态、类属性和类方法）

1.多态

复习面向对象的三大特性：

封装：根据职责将属性和方法封装到一个抽象的类中
- 定义类的准则
继承：实现代码的重用，相同的代码不需要重复的编写
- 设计类的技巧
- 子类针对自己特有的需求，编写特定的代码
多态：不同的 子类对象 调用相同的 父类方法，产生不同的执行结果
- 多态可以 增加代码的灵活度
- 以继承和 重写父类方法 为前提
- 是调用方法的技巧，不会影响到类的内部设计

多态更容易编写出通用的代码，做出通用的编程，以适应需求的不断变化

2.多态实例

下面的Person和FireMan类具有相同的方法work，但是结果不同，体现出了多态

#定义人类
class Person():
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def work(self):
        print("{0}职员正在进行工作...".format(self.name))
#定义消防员类
class FireMan(Person):
    def work(self):
        print("消防员救火ing...")
#定义火灾类
class Fire():
    def __init__(self, location, degree):
        self.location = location
        self.degree = degree
    def take_place(self):
        print("在{0}发生了一起{1}的火灾".format(self.location, self.degree))
    def put_off(self, fireman):
        fireman.work()
        print("一起发生在{0}的{1}程度的火被消防员{2}扑灭了".format(self.location, self.degree, fireman.name))
#定义主函数
def main():
    fire1 = Fire("A市B街道C号楼", "严重")
    fireman1 = FireMan("dzzhyk")
    common_worker = Person("小明")
    common_worker.work()
    fire1.take_place()
    fire1.put_off(fireman1)
    common_worker.work()
if __name__ == '__main__':
    main()
#输出：
小明职员正在进行工作...
在A市B街道C号楼发生了一起严重的火灾
消防员救火ing...
一起发生在A市B街道C号楼的严重程度的火被消防员dzzhyk扑灭了
小明职员正在进行工作...

3.类属性和类方法

（1）类的结构

1.1 术语

使用面相对象开发，第 1 步 是设计类
使用 类名() 创建对象，创建对象 的动作有两步：
- 1) 在内存中为对象 分配空间
- 2) 调用初始化方法 __init__ 为 对象初始化
对象创建后，内存中就有了一个对象的 实实在在 的存在 —— 实例

因此，通常也会把：

创建出来的对象叫做类的实例
创建对象的动作叫做 实例化
对象的属性 叫做 实例属性
对象调用的方法 叫做 实例方法

在程序执行时：

对象各自拥有自己的 实例属性
调用对象方法，可以通过 self.
- 访问自己的属性
- 调用自己的方法

结论

每一个对象 都有自己 独立的内存空间，保存各自不同的属性
多个对象的方法，在内存中只有一份，在调用方法时，需要把对象的引用 传递到方法内部

1.2 类是一个特殊的对象

Python 中 一切皆对象：

class AAA: 定义的类属于 类对象

obj1 = AAA() 属于 实例对象

在程序运行时，类同样 会被加载到内存
在 Python 中，类是一个特殊的对象 —— 类对象
在程序运行时，类对象 在内存中 只有一份，使用 一个类 可以创建出 很多个对象实例
除了封装实例的属性和方法外，类对象 还可以拥有自己的属性和方法
1. 类属性
2. 类方法
通过 类名. 的方式可以 访问类的属性 或者 调用类的方法

（2）类属性和实例属性

2.1 概念和使用

类属性 就是给 类对象 中定义的属性
通常用来记录 与这个类相关 的特征
类属性 不会用于记录 具体对象的特征

示例：top_score是类属性

import random

class Game():
    #类属性-直接在class下使用赋值语句定义
    top_score = 0
    #实例属性-使用__init__定义
    def __init__(self, name):
        self.player_name = name
    #使用@staticmethod创建-类的静态方法
    @staticmethod
    def show_help():
        print("游戏帮助信息")
    #使用@classmethod创建-类方法
    @classmethod
    def show_top_score(cls):
        print(Game.top_score)
    #创建普通的实例方法
    def start_game(self):
        print("开始游戏")
        score = random.random()*100
        if score >= Game.top_score:
            Game.top_score = score
    #创建__del__方法
    def __del__(self):
        print("游戏结束！")
#主程序
time = int(input())
for i in range(time):
    game1 = Game("dzzhyk")
    print("游戏人：{0},第{1}轮游戏".format(game1.player_name, i+1))
    game1.show_help()
    game1.show_top_score()
    game1.start_game()
    print("结束后的最高分为：{0}".format(Game.top_score))

2.2 属性的获取机制

在 Python 中 属性的获取 存在一个 向上查找机制

因此，要访问类属性有两种方式：
1. 类名.类属性
2. 对象.类属性 （不推荐）

注意：如果使用 对象.类属性 = 值 赋值语句，只会 给对象添加一个属性，而不会影响到 类属性的值

（3）类方法和静态方法

3.1 类方法

类属性 就是针对 类对象 定义的属性
- 使用 赋值语句 在 class 关键字下方可以定义 类属性
- 类属性 用于记录 与这个类相关 的特征
类方法 就是针对 类对象 定义的方法
- 在 类方法 内部可以直接访问 类属性 或者调用其他的 类方法

语法如下

@classmethod
def 类方法名(cls):
    pass

类方法需要用 修饰器 @classmethod 来标识，告诉解释器这是一个类方法
类方法的 第一个参数 应该是 cls
- 由 哪一个类 调用的方法，方法内的 cls 就是 哪一个类的引用
- 这个参数和 实例方法 的第一个参数是 self 类似
- 提示:使用其他名称也可以，不过习惯使用 cls
通过 类名. 调用 类方法，调用方法时，不需要传递 cls 参数

在方法内部:

可以通过 cls. 访问类的属性
也可以通过 cls. 调用其他的类方法

3.2 静态方法

在开发时，如果需要在类中封装一个方法，这个方法：
- 既 不需要 访问 实例属性 或者调用 实例方法
- 也 不需要 访问 类属性 或者调用 类方法

就可以把这个方法封装成一个 静态方法

@staticmethod
def 静态方法名():
    pass

通过 类名. 调用 静态方法

class Dog(object):
    
    # 狗对象计数
    dog_count = 0
    
    @staticmethod
    def run():
        
        # 不需要访问实例属性也不需要访问类属性的方法
        print("狗在跑...")

    def __init__(self, name):
        self.name = name

（4）既需要访问实例属性又需要访问类属性的情况

如果方法内部即需要访问 实例属性，又需要访问 类属性，应该定义成 实例方法

因为类只有一个，在 实例方法 内部可以使用 类名. 访问类属性

Python面向对象特点的具体实现2（多态、类属性和类方法）

1.多态

2.多态实例

3.类属性和类方法

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