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Python基础之面向对象基础知识

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海仔
发布2020-08-17 16:50:59
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发布2020-08-17 16:50:59
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文章被收录于专栏:海仔技术驿站海仔技术驿站

面向对象基础

  • 理解面向对象
  • 类和对象
  • 添加和获取对象属性
  • 魔法方法

一. 理解面向对象

面向对象是一种抽象化的编程思想,很多编程语言中都有的一种思想。

例如:洗衣服

思考:几种途径可以完成洗衣服?

答: 手洗 和 机洗。

手洗:找盆 - 放水 - 加洗衣粉 - 浸泡 - 搓洗 - 拧干水 - 倒水 - 漂洗N次 - 拧干 - 晾晒。

机洗:打开洗衣机 - 放衣服 - 加洗衣粉 - 按下开始按钮 - 晾晒。

思考:对比两种洗衣服途径,同学们发现了什么?

答:机洗更简单

思考:机洗,只需要找到一台洗衣机,加入简单操作就可以完成洗衣服的工作,而不需要关心洗衣机内部发生了什么事情。

总结:面向对象就是将编程当成是一个事物,对外界来说,事物是直接使用的,不用去管他内部的情况。而编程就是设置事物能够做什么事。

二. 类和对象

思考:洗衣机洗衣服描述过程中,洗衣机其实就是一个事物,即对象,洗衣机对象哪来的呢?

答:洗衣机是由工厂工人制作出来。

思考:工厂工人怎么制作出的洗衣机?

答:工人根据设计师设计的功能图纸制作洗衣机。

总结:图纸 → 洗衣机 → 洗衣服。

在面向对象编程过程中,有两个重要组成部分:类 和 对象。

类和对象的关系:用类去创建一个对象。

2.1 理解类和对象

2.1.1 类

类是对一系列具有相同特征和行为的事物的统称,是一个抽象的概念,不是真实存在的事物。

  • 特征即是属性
  • 行为即是方法

类比如是制造洗衣机时要用到的图纸,也就是说类是用来创建对象。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kFndjXa4-1597499125444)(01-面向对象基础.assets/image-20190222154356953.png)]

2.1.2 对象

对象是类创建出来的真实存在的事物,例如:洗衣机。

注意:开发中,先有类,再有对象。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Ih6ogcWy-1597499125451)(01-面向对象基础.assets/image-20190222154727379.png)]

2.2 面向对象实现方法

2.2.1 定义类

Python2中类分为:经典类 和 新式类

  • 语法
class 类名():
    代码
    ......

注意:类名要满足标识符命名规则,同时遵循大驼峰命名习惯。

  • 体验
class Washer():
    def wash(self):
        print('我会洗衣服')
  • 拓展:经典类

不由任意内置类型派生出的类,称之为经典类

class 类名:
    代码
    ......

2.2.2 创建对象

对象又名实例。

  • 语法
对象名 = 类名()
  • 体验
# 创建对象
haier1 = Washer()

# <__main__.Washer object at 0x0000018B7B224240>
print(haier1)

# haier对象调用实例方法
haier1.wash()

注意:创建对象的过程也叫实例化对象。

2.2.3 self

self指的是调用该函数的对象。

# 1. 定义类
class Washer():
    def wash(self):
        print('我会洗衣服')
        # <__main__.Washer object at 0x0000024BA2B34240>
        print(self)


# 2. 创建对象
haier1 = Washer()
# <__main__.Washer object at 0x0000018B7B224240>
print(haier1)
# haier1对象调用实例方法
haier1.wash()


haier2 = Washer()
# <__main__.Washer object at 0x0000022005857EF0>
print(haier2)

注意:打印对象和self得到的结果是一致的,都是当前对象的内存中存储地址。

三. 添加和获取对象属性

属性即是特征,比如:洗衣机的宽度、高度、重量…

对象属性既可以在类外面添加和获取,也能在类里面添加和获取。

3.1 类外面添加对象属性

  • 语法
对象名.属性名 = 值
  • 体验
haier1.width = 500
haier1.height = 800

3.2 类外面获取对象属性

  • 语法
对象名.属性名
  • 体验
print(f'haier1洗衣机的宽度是{haier1.width}')
print(f'haier1洗衣机的高度是{haier1.height}')

3.3 类里面获取对象属性

  • 语法
self.属性名
  • 体验
# 定义类
class Washer():
    def print_info(self):
        # 类里面获取实例属性
        print(f'haier1洗衣机的宽度是{self.width}')
        print(f'haier1洗衣机的高度是{self.height}')

# 创建对象
haier1 = Washer()

# 添加实例属性
haier1.width = 500
haier1.height = 800

haier1.print_info()

四. 魔法方法

在Python中,__xx__()的函数叫做魔法方法,指的是具有特殊功能的函数。

4.1 __init__()

4.1.1 体验__init__()

思考:洗衣机的宽度高度是与生俱来的属性,可不可以在生产过程中就赋予这些属性呢?

答:理应如此。

__init__()方法的作用:初始化对象。

class Washer():
    
    # 定义初始化功能的函数
    def __init__(self):
        # 添加实例属性
        self.width = 500
        self.height = 800


    def print_info(self):
        # 类里面调用实例属性
        print(f'洗衣机的宽度是{self.width}, 高度是{self.height}')


haier1 = Washer()
haier1.print_info()

注意:

  • __init__()方法,在创建一个对象时默认被调用,不需要手动调用
  • __init__(self)中的self参数,不需要开发者传递,python解释器会自动把当前的对象引用传递过去。

4.1.2 带参数的__init__()

思考:一个类可以创建多个对象,如何对不同的对象设置不同的初始化属性呢?

答:传参数。

class Washer():
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height

    def print_info(self):
        print(f'洗衣机的宽度是{self.width}')
        print(f'洗衣机的高度是{self.height}')


haier1 = Washer(10, 20)
haier1.print_info()


haier2 = Washer(30, 40)
haier2.print_info()

4.2 __str__()

当使用print输出对象的时候,默认打印对象的内存地址。如果类定义了__str__方法,那么就会打印从在这个方法中 return 的数据。

class Washer():
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height

    def __str__(self):
        return '这是海尔洗衣机的说明书'


haier1 = Washer(10, 20)
# 这是海尔洗衣机的说明书
print(haier1)

4.3 __del__()

当删除对象时,python解释器也会默认调用__del__()方法。

class Washer():
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height

    def __del__(self):
        print(f'{self}对象已经被删除')


haier1 = Washer(10, 20)

# <__main__.Washer object at 0x0000026118223278>对象已经被删除
del haier1

五. 综合应用

5.1 烤地瓜

5.1.1 需求

需求主线:

  1. 被烤的时间和对应的地瓜状态: 0-3分钟:生的 3-5分钟:半生不熟 5-8分钟:熟的 超过8分钟:烤糊了
  2. 添加的调料: 用户可以按自己的意愿添加调料

5.1.2 步骤分析

需求涉及一个事物: 地瓜,故案例涉及一个类:地瓜类。

5.1.2.1 定义类
  • 地瓜的属性
    • 被烤的时间
    • 地瓜的状态
    • 添加的调料
  • 地瓜的方法
    • 被烤
      • 用户根据意愿设定每次烤地瓜的时间
      • 判断地瓜被烤的总时间是在哪个区间,修改地瓜状态
    • 添加调料
      • 用户根据意愿设定添加的调料
      • 将用户添加的调料存储
  • 显示对象信息
5.1.2.2 创建对象,调用相关实例方法

5.1.3 代码实现

5.1.3.1 定义类
  • 地瓜属性
    • 定义地瓜初始化属性,后期根据程序推进更新实例属性
class SweetPotato():
    def __init__(self):
        # 被烤的时间
        self.cook_time = 0
        # 地瓜的状态
        self.cook_static = '生的'
        # 调料列表
        self.condiments = []
5.1.3.2 定义烤地瓜方法
class SweetPotato():
    ......
    
    def cook(self, time):
        """烤地瓜的方法"""
        self.cook_time += time
        if 0 <= self.cook_time < 3:
            self.cook_static = '生的'
        elif 3 <= self.cook_time < 5:
            self.cook_static = '半生不熟'
        elif 5 <= self.cook_time < 8:
            self.cook_static = '熟了'
        elif self.cook_time >= 8:
            self.cook_static = '烤糊了'
5.1.3.3 书写str魔法方法,用于输出对象状态
class SweetPotato():
		......

    def __str__(self):
        return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}'
5.1.3.4 创建对象,测试实例属性和实例方法
digua1 = SweetPotato()
print(digua1)
digua1.cook(2)
print(digua1)
5.1.3.5 定义添加调料方法,并调用该实例方法
class SweetPotato():
		......

    def add_condiments(self, condiment):
        """添加调料"""
        self.condiments.append(condiment)
    def __str__(self):
        return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}, 添加的调料有{self.condiments}'
      

digua1 = SweetPotato()
print(digua1)

digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('酱油')
print(digua1)

digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('辣椒面儿')
print(digua1)

digua1.cook(2)
print(digua1)

digua1.cook(2)
print(digua1)

5.1.4 代码总览

# 定义类
class SweetPotato():
    def __init__(self):
        # 被烤的时间
        self.cook_time = 0
        # 地瓜的状态
        self.cook_static = '生的'
        # 调料列表
        self.condiments = []

    def cook(self, time):
        """烤地瓜的方法"""
        self.cook_time += time
        if 0 <= self.cook_time < 3:
            self.cook_static = '生的'
        elif 3 <= self.cook_time < 5:
            self.cook_static = '半生不熟'
        elif 5 <= self.cook_time < 8:
            self.cook_static = '熟了'
        elif self.cook_time >= 8:
            self.cook_static = '烤糊了'

    def add_condiments(self, condiment):
        """添加调料"""
        self.condiments.append(condiment)

    def __str__(self):
        return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}, 添加的调料有{self.condiments}'


digua1 = SweetPotato()
print(digua1)

digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('酱油')
print(digua1)

digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('辣椒面儿')
print(digua1)

digua1.cook(2)
print(digua1)

digua1.cook(2)
print(digua1)

5.2 搬家具

5.2.1 需求

将小于房子剩余面积的家具摆放到房子中

5.2.2 步骤分析

需求涉及两个事物:房子 和 家具,故被案例涉及两个类:房子类 和 家具类。

5.2.2.1 定义类
  • 房子类
    • 实例属性
      • 房子地理位置
      • 房子占地面积
      • 房子剩余面积
      • 房子内家具列表
    • 实例方法
      • 容纳家具
    • 显示房屋信息
  • 家具类
    • 家具名称
    • 家具占地面积
5.2.2.2 创建对象并调用相关方法

5.2.3 代码实现

5.2.3.1 定义类
  • 家具类
class Furniture():
    def __init__(self, name, area):
        # 家具名字
        self.name = name
        # 家具占地面积
        self.area = area
  • 房子类
class Home():
    def __init__(self, address, area):
        # 地理位置
        self.address = address
        # 房屋面积
        self.area = area
        # 剩余面积
        self.free_area = area
        # 家具列表
        self.furniture = []

    def __str__(self):
        return f'房子坐落于{self.address}, 占地面积{self.area}, 剩余面积{self.free_area}, 家具有{self.furniture}'

    def add_furniture(self, item):
        """容纳家具"""
        if self.free_area >= item.area:
            self.furniture.append(item.name)
            # 家具搬入后,房屋剩余面积 = 之前剩余面积 - 该家具面积
            self.free_area -= item.area
        else:
            print('家具太大,剩余面积不足,无法容纳')
5.2.3.2 创建对象并调用实例属性和方法
bed = Furniture('双人床', 6)
jia1 = Home('北京', 1200)
print(jia1)

jia1.add_furniture(bed)
print(jia1)

sofa = Furniture('沙发', 10)
jia1.add_furniture(sofa)
print(jia1)

ball = Furniture('篮球场', 1500)
jia1.add_furniture(ball)
print(jia1)

六. 总结

  • 面向对象重要组成部分
      • 创建类

    class 类名(): 代码

    • 对象

    对象名 = 类名()

  • 添加对象属性
    • 类外面

    对象名.属性名 = 值

    • 类里面

    self.属性名 = 值

  • 获取对象属性
    • 类外面

    对象名.属性名

    • 类里面

    self.属性名

  • 魔法方法
    • __init__(): 初始化
    • __str__():输出对象信息
    • __del__():删除对象时调用
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原始发表:2020-08-15 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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目录
  • 面向对象基础
  • 一. 理解面向对象
  • 二. 类和对象
    • 2.1 理解类和对象
      • 2.1.1 类
      • 2.1.2 对象
    • 2.2 面向对象实现方法
      • 2.2.1 定义类
      • 2.2.2 创建对象
      • 2.2.3 self
  • 三. 添加和获取对象属性
    • 3.1 类外面添加对象属性
      • 3.2 类外面获取对象属性
        • 3.3 类里面获取对象属性
        • 四. 魔法方法
          • 4.1 __init__()
            • 4.1.1 体验__init__()
            • 4.1.2 带参数的__init__()
          • 4.2 __str__()
            • 4.3 __del__()
            • 五. 综合应用
              • 5.1 烤地瓜
                • 5.1.1 需求
                • 5.1.2 步骤分析
                • 5.1.3 代码实现
                • 5.1.4 代码总览
              • 5.2 搬家具
                • 5.2.1 需求
                • 5.2.2 步骤分析
                • 5.2.3 代码实现
            • 六. 总结
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