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面向对象初识

一、面向对象(OOP)基本概念

面向对象编程 —— Object Oriented Programming 简写 OOP

1.1 过程和函数

  • 过程 是早期的一个编程概念
  • 过程 类似于函数,只能执行,但是没有返回值
  • 函数 不仅能执行,还可以返回结果

1.2 面相过程和面相对象基本概念

(1)面相过程 —— 怎么做

  1. 把完成某一个需求的所有步骤从头到尾逐步实现
  2. 根据开发需求,将某些功能独立的代码封装成一个又一个函数
  3. 最后完成的代码,就是顺序地调用 不同的函数

特点

  1. 注重步骤与过程,不注重职责分工
  2. 如果需求复杂,代码会变得很复杂
  3. 开发复杂项目,没有固定的套路,开发难度很大!

(2) 面向对象 —— 谁来做

相比较函数,面向对象更大封装,根据职责一个对象中封装多个方法

  1. 在完成某一个需求前,首先确定职责 —— 要做的事情(方法)
  2. 根据职责确定不同的对象,在对象内部封装不同的方法(多个)
  3. 最后完成的代码,就是顺序地让 不同的对象调用不同的方法

特点

  1. 注重 对象和职责,不同的对象承担不同的职责
  2. 更加适合应对复杂的需求变化,是专门应对复杂项目开发,提供的固定套路
  3. 需要在面向过程基础上,再学习一些面向对象的语法

二、类和对象

01. 类和对象的概念

1.1 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
    • 特征 被称为 属性
    • 行为 被称为 方法
  • 就相当于制造飞机时的图纸,是一个模板,是负责创建对象

1.2 对象

  • 对象由类创建出来的一个具体存在,可以直接使用
  • 哪一个类创建出来的对象,就拥有在哪一个类中定义的:
    • 属性
    • 方法
  • 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

  • 类是模板对象是根据这个模板创建出来的,应该先有类,再有对象
  •  只有一个,而 对象 可以有很多个
    • 不同的对象 之间 属性 可能会各不相同
  •  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:

  1. 类名 这类事物的名字,满足大驼峰命名法
  2. 属性 这类事物具有什么样的特征
  3. 方法 这类事物具有什么样的行为

大驼峰命名法

  1. 每一个单词的首字母大写
  2. 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

  • 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

实例:

  • 小明 今年 18 岁身高 1.65,每天早上  完步,会去  东西
  • 小强 今年 16 岁身高 1.60,小强不跑步,小强喜欢  东西

三、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;

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

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(只包含方法)

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

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

注意:类名的命名规则 要符合大驼峰命名法

2.2 创建对象

对象变量 = 类名()

2.3 第一个面向对象程序

    class Dog:
        """这是一个狗类"""
        def eat(self):
            print("eat....")

        def run(self):
            print("run....")
            
    dog = Dog()
    dog.eat()
    dog.run()

引用的概念

在Python中使用类创建对象之后,dog变量中仍然记录的是对象在内存中的地址

也就是dog变量引用了新建的狗对象

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)

提示:在计算机中,通常使用十六进制表示内存地址

  • 十进制 和 十六进制 都是用来表达数字的,只是表示的方式不一样
  • 十进制 和 十六进制 的数字之间可以来回转换
  • %d 可以以 10 进制 输出数字
  • %x 可以以 16 进制 输出数字

03. 方法中的 self 参数

3.1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;

dog.name = "萨摩"

3.2 使用 self 在方法内部输出狗的名字

哪一个对象调用的方法,方法内的 self  就是哪一个对象的引用。

  • 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
  • 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
    class Dog:
        """这是一个狗类"""
        def eat(self):
            print("%s 正在 eat.... " %self.name)

        def run(self):
            print("%s 正在 run.... " %self.name)

    dog = Dog()
    dog.name = "萨摩"
    dog.eat()
    dog.run()

04. 初始化方法

4.1 初始化方法

当使用类名()创建对象时,会 自动 执行以下操作:

  1. 为对象在内存中 分配空间 —— 创建对象
  2. 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

4.2 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Dog类创建的对象,都会拥有该属性
    class Dog:

        def __init__(self):
            print("这是初始化方法")
            # 定义用Dog类创建的狗对象都有一个name属性
            self.name = "萨摩"

        def eat(self):
            print("%s正在吃"%self.name)

    # 使用类名()创建对象的时候了,会自动调用初始化方法__init__
    samo = Dog()
    samo.eat()

4.3 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 Dog:

        def __init__(self,name):
            print("这是初始化方法")
            self.name = name

        def eat(self):
            print("%s正在吃" % self.name)

    samo = Dog("萨摩")
    samo.eat()

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
    • __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
    • 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 Dog:

        def __init__(self,name):
            self.name = name
            print("%s 来了" % self.name)

        def __del__(self):
            print("%s 去了" % self.name)

    samo = Dog("萨摩")  # samo是一个全局变量
    print(samo.name)
    del samo  # del关键字可以删除一个对象

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 Dog:

        def __init__(self,name):
            self.name = name
            print("%s 来了" % self.name)

        def __del__(self):
            print("%s 去了" % self.name)

        def __str__(self):
            return "小狗%s" % self.name

    samo = Dog("萨摩")
    print(samo)

四、私有属性和私有方法

01. 应用场景及定义方式

1.1应用场景

  • 在实际开发中,对象 的 某些属性或方法 可能只希望 在对象的内部被使用,而 不希望在外部被访问到
  • 私有属性 就是 对象 不希望公开的 属性
  • 私有方法 就是 对象 不希望公开的 方法

1.2定义方式

  • 在 定义属性或方法时,在 属性名或者方法名前 增加 两个下划线,定义的就是 私有 属性或方法
  class Person(object):
      def __init__(self, name):
          self.name = name
          self.__age = '保密'
      
      def __secret(self):
          print('性别保密')
  
  
  xiaohei = Person('xiaohei')
  print(xiaohei.__age)    # 私有属性外部不能访问
  print(xiaohei.__secret())   # 私有方法外部不能访问

02. 伪私有属性和私有方法

提示:在日常开发中,不要使用这种方式,访问对象的私有属性或私有方法

python中,并没有 真正意义 的 私有

  • 在给 属性方法 命名时,实际是对 名称 做了一些特殊处理,使得外界无法访问到
  • 处理方式:在 名称 前面加上 _类名 => _类名__名称
  print(xiaohei._Person__age)    # 私有属性外部不能访问
  print(xiaohei._person__secret())   # 私有方法外部不能访问

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