python学习面向对象

面向对象(OOP)基本概念

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

 

类和对象

 

01. 类和对象的概念

类 和 对象 是 面向对象编程的 两个 核心概念

1.1 类

• 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

• 类 就相当于制造飞机时的图纸，是一个 模板，是 负责创建对象的

 

1.2 对象

• 对象 是 由类创建出来的一个具体存在，可以直接使用

• 由 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 类 这个模板创建出来的，应该 先有类，再有对象

• 类 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

• 类 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

CapWords

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

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

在 Python 中可以使用以下两个方法验证：

1. 在 标识符 / 数据 后输入一个 .，然后按下 TAB 键，iPython 会提示该对象能够调用的 方法列表

2. 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，稍后会给大家介绍一些常用的 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

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

• 在 Python 中要定义一个只包含方法的类，语法格式如下：

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，大家暂时先记住，稍后介绍 self

2.2 创建对象

• 当一个类定义完成之后，要使用这个类来创建对象，语法格式如下：

对象变量 = 类名()

2.3 第一个面向对象程序

1. 定义一个猫类 Cat

2. 定义两个方法 eat 和 drink

3. 按照需求 —— 不需要定义属性

 

class Cat:
    """这是一个猫类"""
​
    def eat(self):
        print("小猫爱吃鱼")
​
    def drink(self):
        print("小猫在喝水")
​
tom = Cat()
tom.drink()
tom.eat()

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

• 也就是 tom 变量 引用 了 新建的猫对象

• 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）

案例进阶 —— 使用 Cat 类再创建一个对象

lazy_cat = Cat()
lazy_cat.eat()
lazy_cat.drink()

 

03. 方法中的 self 参数

3.1 案例改造 —— 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

tom.name = "Tom"
...
​
lazy_cat.name = "大懒猫"

3.2 使用 self 在方法内部输出每一只猫的名字

 

• 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

• 改造代码如下：

class Cat:
​
    def eat(self):
        print("%s 爱吃鱼" % self.name)
​
tom = Cat()
tom.name = "Tom"
tom.eat()
​
lazy_cat = Cat()
lazy_cat.name = "大懒猫"
lazy_cat.eat()

 

• 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

04. 初始化方法

4.1 之前代码存在的问题 —— 在类的外部给对象增加属性

• 将案例代码进行调整，先调用方法 再设置属性，观察一下执行效果

tom = Cat()
tom.drink()
tom.eat()
tom.name = "Tom"
print(tom)

• 程序执行报错如下：

AttributeError: 'Cat' object has no attribute 'name'
属性错误：'Cat' 对象没有 'name' 属性

提示

• 在日常开发中，不推荐在 类的外部 给对象增加属性

  • 如果在运行时，没有找到属性，程序会报错

• 对象应该包含有哪些属性，应该 封装在类的内部

4.2 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！

在 Cat 中增加 __init__ 方法，验证该方法在创建对象时会被自动调用

class Cat:
    """这是一个猫类"""
​
    def __init__(self):
        print("初始化方法")

4.3 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 Cat 类创建的对象，都会拥有该属性

class Cat:
​
    def __init__(self):
​
        print("这是一个初始化方法")
        
        # 定义用 Cat 类创建的猫对象都有一个 name 的属性
        self.name = "Tom"
​
    def eat(self):
        print("%s 爱吃鱼" % self.name)
​
# 使用类名()创建对象的时候，会自动调用初始化方法 __init__
tom = Cat()
​
tom.eat()

4.4 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

  1. 把希望设置的属性值，定义成 __init__ 方法的参数

  2. 在方法内部使用 self.属性 = 形参 接收外部传递的参数

  3. 在创建对象时，使用 类名(属性1, 属性2...) 调用

class Cat:
​
    def __init__(self, name):
        print("初始化方法 %s" % name)
        self.name = name
    ...
    
tom = Cat("Tom")
...
​
lazy_cat = Cat("大懒猫")
...

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 Cat:
​
    def __init__(self, new_name):
​
        self.name = new_name
​
        print("%s 来了" % self.name)
​
    def __del__(self):
​
        print("%s 去了" % self.name)
​
# tom 是一个全局变量
tom = Cat("Tom")
print(tom.name)
​
# del 关键字可以删除一个对象
del tom
​
print("-" * 50)

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 Cat:
​
    def __init__(self, new_name):
​
        self.name = new_name
​
        print("%s 来了" % self.name)
​
    def __del__(self):
​
        print("%s 去了" % self.name)
​
    def __str__(self):
        return "我是小猫：%s" % self.name
​
tom = Cat("Tom")
print(tom)