PythonのツアーXI：オブジェクト指向プログラミングモードの3つのプロパティ：カプセル化、継承、ポリモーフィズム

まず、パッケージ

パッケージの内容は、どこかのパッケージで、通話内容をどこかにカプセル化された後に行きます。

したがって、留意すべきで、パッケージのオブジェクト指向特性を用いて：

• どこかへのコンテンツのカプセル化
• コールコンテンツがどこからカプセル化されています

最初のステップ：どこかにパッケージの内容

OBJ1 =フー（「ジャクソン」、18）が実行されたとき、それは、自己等しいOBJ1自己パラメータの形態であります

=フー（ 'アレックス'、78）OBJ2行う、自己等しいOBJ2

だから、実際には、コンテンツオブジェクトobj1とobj2の中にカプセル化され、各オブジェクトは、記憶するには、図のように名前と年齢特性を有します。

OBJ1 - >名前=ジャクソン＆年齢= 18

obj2が - >名前=アレックス＆年齢= 78

ステップ2：どこかからパッケージの内容を呼び出します

あなたはコンテンツがパッケージ化されて呼び出すと、2つのケースがあります。

• オブジェクトを介して直接呼び出し
• 自己を通じて間接呼び出し

1.通話内容は、直接オブジェクトによってカプセル化されます

オブジェクト属性名：図は、オブジェクトOBJ1 OBJ2を示し、メモリモードに格納され、格納されたコンテンツのフォーマットによればこれに包装コールであってもよいです

class Foo:
 
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
 
obj1 = Foo('wupeiqi', 18)
print obj1.name    # 直接调用obj1对象的name属性
print obj1.age     # 直接调用obj1对象的age属性
 
obj2 = Foo('alex', 73)
print obj2.name    # 直接调用obj2对象的name属性
print obj2.age     # 直接调用obj2对象的age属性

2.間接通話内容自己によってパッケージング

クラスのメソッドを実行すると、自己によってパッケージ間接呼び出しの内容を必要な。

class Foo:
  
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
  
    def detail(self):
        print self.name
        print self.age
  
obj1 = Foo('wupeiqi', 18)
obj1.detail()  # Python默认会将obj1传给self参数，即：obj1.detail(obj1)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj1，即：self.name 是 wupeiqi ；self.age 是 18
  
obj2 = Foo('alex', 73)
obj2.detail()  # Python默认会将obj2传给self参数，即：obj1.detail(obj2)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj2，即：self.name 是 alex ； self.age 是 78

オブジェクト指向のパッケージは、実際のコンテンツオブジェクトのコンストラクタカプセル化を使用し、そのオブジェクトを介して間接的に又は直接的に自己取得したコンテンツをパッケージ化されています。

演習1：ターミナルで以下の情報を出力します

• 10歳暁明、男性は、薪をカットするために山に行きます
• 10歳暁明、男性は、東北に行きました
• 暁明、10歳、男性は、大きな健康を愛し
• 90歳ラオス李、男性は、薪をカットするために山に行きます
• 90歳ラオス李、男性は、東北に行きました
• ラオスリー、90歳、男性は、大きな健康を愛し

コードは次のように（機能）1：

def kanchai(name, age, gender):
    print "%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(name, age, gender)
 
def qudongbei(name, age, gender):
    print "%s,%s岁,%s,开车去东北" %(name, age, gender)
 
def dabaojian(name, age, gender):
    print "%s,%s岁,%s,最爱大保健" %(name, age, gender)
 
kanchai('小明', 10, '男')
qudongbei('小明', 10, '男')
dabaojian('小明', 10, '男')
 
kanchai('老李', 90, '男')
qudongbei('老李', 90, '男')
dabaojian('老李', 90, '男')

コード2（オブジェクト指向の）次のように 

class Foo:
 
    def __init__(self, name, age ,gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender
 
    def kanchai(self):
        print "%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(self.name, self.age, self.gender)
 
    def qudongbei(self):
        print "%s,%s岁,%s,开车去东北" %(self.name, self.age, self.gender)
 
    def dabaojian(self):
        print "%s,%s岁,%s,最爱大保健" %(self.name, self.age, self.gender)
 
xiaoming = Foo('小明', 10, '男')
xiaoming.kanchai()
xiaoming.qudongbei()
xiaoming.dabaojian()
 
laoli = Foo('老李', 90, '男')
laoli.kanchai()
laoli.qudongbei()
laoli.dabaojian()

通过上述对比不难看出，如果使用函数式编程，需要在每次执行函数时传入相同的参数，如果参数多的话，就需要大量的粘贴复制；而采用面向对象方式，只需要在创建对象时，将所有需要的参数封装到当前对象中，之后再次使用时，通过self方法间接去当前对象中取值即可。

练习二：编写游戏人生程序

1、创建三个游戏人物，分别是：

• 苍井井，女，18，初始战斗力1000
• 东尼木木，男，20，初始战斗力1800
• 波多多，女，19，初始战斗力2500

2、游戏场景，分别：

• 草丛战斗，消耗200战斗力
• 自我修炼，增长100战斗力
• 多人游戏，消耗500战斗力

# -*- coding:utf-8 -*-
 
# #####################  定义实现功能的类  #####################
 
class Person:
 
    def __init__(self, na, gen, age, fig):
        self.name = na
        self.gender = gen
        self.age = age
        self.fight =fig
 
    def grassland(self):
        """注释：草丛战斗，消耗200战斗力"""
 
        self.fight = self.fight - 200
 
    def practice(self):
        """注释：自我修炼，增长100战斗力"""
 
        self.fight = self.fight + 200
 
    def incest(self):
        """注释：多人游戏，消耗500战斗力"""
 
        self.fight = self.fight - 500
 
    def detail(self):
        """注释：当前对象的详细情况"""
 
        temp = "姓名:%s ; 性别:%s ; 年龄:%s ; 战斗力:%s"  % (self.name, self.gender, self.age, self.fight)
        print temp
 
# #####################  开始游戏  #####################
 
cang = Person('苍井井', '女', 18, 1000)    # 创建苍井井角色
dong = Person('东尼木木', '男', 20, 1800)  # 创建东尼木木角色
bo = Person('波多多', '女', 19, 2500)      # 创建波多多角色
 
cang.incest() #苍井空参加一次多人游戏
dong.practice()#东尼木木自我修炼了一次
bo.grassland() #波多多参加一次草丛战斗
 
#输出当前所有人的详细情况
cang.detail()
dong.detail()
bo.detail()
 
cang.incest() #苍井空又参加一次多人游戏
dong.incest() #东尼木木也参加了一个多人游戏
bo.practice() #波多多自我修炼了一次
 
#输出当前所有人的详细情况
cang.detail()
dong.detail()
bo.detail()

二、继承

继承，面向对象中的继承和现实生活中的继承相同，即：子可以继承父的内容。

例如：

　　猫可以：喵喵叫、吃、喝、拉、撒

　　狗可以：汪汪叫、吃、喝、拉、撒

如果我们要分别为猫和狗创建一个类，那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能，如下所示：

class 猫：
 
    def 喵喵叫(self):
        print '喵喵叫'
 
    def 吃(self):
        # do something
 
    def 喝(self):
        # do something
 
    def 拉(self):
        # do something
 
    def 撒(self):
        # do something
 
class 狗：
 
    def 汪汪叫(self):
        print '喵喵叫'
 
    def 吃(self):
        # do something
 
    def 喝(self):
        # do something
 
    def 拉(self):
        # do something
 
    def 撒(self):
        # do something

 上述代码不难看出，吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能，而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想，如下实现：

　　动物：吃、喝、拉、撒

　　   猫：喵喵叫（猫继承动物的功能）

　　   狗：汪汪叫（狗继承动物的功能）

class 动物:
 
    def 吃(self):
        # do something
 
    def 喝(self):
        # do something
 
    def 拉(self):
        # do something
 
    def 撒(self):
        # do something
 
# 在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类
class 猫(动物)：
 
    def 喵喵叫(self):
        print '喵喵叫'
 
# 在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类
class 狗(动物)：
 
    def 汪汪叫(self):
        print '喵喵叫'

class Animal:
 
    def eat(self):
        print "%s 吃 " %self.name
 
    def drink(self):
        print "%s 喝 " %self.name
 
    def shit(self):
        print "%s 拉 " %self.name
 
    def pee(self):
        print "%s 撒 " %self.name
 
class Cat(Animal):
 
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.breed ＝ '猫'
 
    def cry(self):
        print '喵喵叫'
 
class Dog(Animal):
 
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.breed ＝ '狗'
 
    def cry(self):
        print '汪汪叫'
 
# ######### 执行 #########
 
c1 = Cat('小白家的小黑猫')
c1.eat()
 
c2 = Cat('小黑的小白猫')
c2.drink()
 
d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')
d1.eat()

所以，对于面向对象的继承来说，其实就是将多个类共有的方法提取到父类中，子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。

注：除了子类和父类的称谓，你可能看到过 派生类 和 基类 ，他们与子类和父类只是叫法不同而已。

学习了继承的写法之后，我们用代码来实现阿猫阿狗的功能：

class Animal:
 
    def eat(self):
        print "%s 吃 " %self.name
 
    def drink(self):
        print "%s 喝 " %self.name
 
    def shit(self):
        print "%s 拉 " %self.name
 
    def pee(self):
        print "%s 撒 " %self.name
 
class Cat(Animal):
 
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.breed ＝ '猫'
 
    def cry(self):
        print '喵喵叫'
 
class Dog(Animal):
 
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.breed ＝ '狗'
 
    def cry(self):
        print '汪汪叫'
 
# ######### 执行 #########
 
c1 = Cat('小白家的小黑猫')
c1.eat()
 
c2 = Cat('小黑的小白猫')
c2.drink()
 
d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')
d1.eat()

关于类的继承：

1. Python的类可以继承多个类，Java和C#中则只能继承一个类

2. Python的类如果继承了多个类，那么其寻找方法的方式有两种，分别是：深度优先和广度优先

• 当类是经典类时，多继承情况下，会按照深度优先方式查找
• 当类是新式类时，多继承情况下，会按照广度优先方式查找

区分经典类和新式类的方法：如果 当前类或者父类继承了object类，那么该类便是新式类，否则便是经典类。

经典类：首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去D类中找，如果D类中么有，则继续去C类中找，如果还是未找到，则报错。

class D:
 
    def bar(self):
        print 'D.bar'
 
class C(D):
 
    def bar(self):
        print 'C.bar'
 
class B(D):
 
    def bar(self):
        print 'B.bar'
 
class A(B, C):
 
    def bar(self):
        print 'A.bar'
 
a = A()
# 执行bar方法时
# 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去D类中找，如果D类中么有，则继续去C类中找，如果还是未找到，则报错
# 所以，查找顺序：A --> B --> D --> C
# 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了
a.bar()

新式类：首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去C类中找，如果C类中么有，则继续去D类中找，如果还是未找到，则报错。

class D(object):
 
    def bar(self):
        print 'D.bar'
 
class C(D):
 
    def bar(self):
        print 'C.bar'
 
class B(D):
 
    def bar(self):
        print 'B.bar'
 
class A(B, C):
 
    def bar(self):
        print 'A.bar'
 
a = A()
# 执行bar方法时
# 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去C类中找，如果C类中么有，则继续去D类中找，如果还是未找到，则报错
# 所以，查找顺序：A --> B --> C --> D
# 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了
a.bar()

注意：在上述查找过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了。

多态

Pyhon不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法，但是原生多态，其Python崇尚“鸭子类型”。

class F1:
    pass
 
class S1(F1):
 
    def show(self):
        print 'S1.show'
 
class S2(F1):
 
    def show(self):
        print 'S2.show'
 
# 由于在Java或C#中定义函数参数时，必须指定参数的类型
# 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法，又可以执行S2对象的show方法，所以，定义了一个S1和S2类的父类
# 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象
 
def Func(F1 obj):
    """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""
 
    print obj.show()
 
s1_obj = S1()
Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj，执行 S1 的show方法，结果：S1.show
 
s2_obj = S2()
Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj，执行 Ss 的show方法，结果：S2.show

class F1:
    pass
 
class S1(F1):
 
    def show(self):
        print 'S1.show'
 
class S2(F1):
 
    def show(self):
        print 'S2.show'
 
def Func(obj):
    print obj.show()
 
s1_obj = S1()
Func(s1_obj) 
 
s2_obj = S2()
Func(s2_obj) 

总结一下本节内容：

• 面向对象是一种编程方式，此编程方式的实现是基于对 类 和 对象 的使用
• 类 是一个模板，模板中包装了多个“函数”供使用
• 对象，根据模板创建的实例（即：对象），实例用于调用被包装在类中的函数
• 面向对象三大特性：封装、继承和多态

问答专区

问题一：什么样的代码才是面向对象？

答：从简单来说，如果程序中的所有功能都是用 类 和 对象 来实现，那么就是面向对象编程了。

问题二：函数式编程 和 面向对象 如何选择？分别在什么情况下使用？

答：须知：对于 C# 和 Java 程序员来说不存在这个问题，因为该两门语言只支持面向对象编程（不支持函数式编程）。而对于 Python 和 PHP 等语言却同时支持两种编程方式，且函数式编程能完成的操作，面向对象都可以实现；而面向对象的能完成的操作，函数式编程不行（函数式编程无法实现面向对象的封装功能）。

所以，一般在Python开发中，全部使用面向对象 或 面向对象和函数式混合使用

面向对象的应用场景:

1. 多函数需使用共同的值，如：数据库的增、删、改、查操作都需要连接数据库字符串、主机名、用户名和密码

class SqlHelper:
 
    def __init__(self, host, user, pwd):
 
        self.host = host
        self.user = user
        self.pwd = pwd
 
    def 增(self):
        # 使用主机名、用户名、密码（self.host 、self.user 、self.pwd）打开数据库连接
        # do something
        # 关闭数据库连接
 
    def 删(self):
        # 使用主机名、用户名、密码（self.host 、self.user 、self.pwd）打开数据库连接
        # do something
        # 关闭数据库连接
 
    def 改(self):
        # 使用主机名、用户名、密码（self.host 、self.user 、self.pwd）打开数据库连接
        # do something
        # 关闭数据库连接
 
    def 查(self):
    # 使用主机名、用户名、密码（self.host 、self.user 、self.pwd）打开数据库连接
        # do something
        # 关闭数据库连接# do something

2. 需要创建多个事物，每个事物属性个数相同，但是值的需求
如：张三、李四、杨五，他们都有姓名、年龄、血型，但其都是不相同。即：属性个数相同，但值不相同

class Person:
 
    def __init__(self, name ,age ,blood_type):
 
        self.name = name
        self.age = age
        self.blood_type = blood_type
 
    def detail(self):
        temp = "i am %s, age %s , blood type %s " % (self.name, self.age, self.blood_type)
        print temp
 
zhangsan = Person('张三', 18, 'A')
lisi = Person('李四', 73, 'AB')
yangwu = Person('杨五', 84, 'A')

问题三：类和对象在内存中是如何保存？

答：类以及类中的方法在内存中只有一份，而根据类创建的每一个对象都在内存中需要存一份，大致如下图：

如上图所示，根据类创建对象时，对象中除了封装 name 和 age 的值之外，还会保存一个类对象指针，该值指向当前对象的类。

当通过 obj1 执行 【方法一】 时，过程如下：

1. 根据当前对象中的 类对象指针 找到类中的方法
2. 将对象 obj1 当作参数传给 方法的第一个参数 self