Python 课程学习笔记（12）封装 继承 方法重写 多态 特殊属性与特殊方法

第十三章 封装 继承 方法重写 多态 特殊属性与特殊方法

111. 面向对象的三大特征—封装的实现方式

112. 继承及其实现方式

113. 方法重写

114. Object类

115. 多态的实现

116. 特殊属性

117. _new_与_init_演示创建对象的过程

118. _new_与_init_演示创建对象的过程

119. 类的赋值与浅拷贝

120. 深拷贝

---

111. 面向对象的三大特征—封装的实现方式

—— 并不是Python独有，而是编程的一种普遍思想，与用啥语言无关

（1）封装：提高程序的安全性

• 将数据（属性）和行为（方法）包装到类对象中。在方法内部对属性进行操作，在类对象的外部调用方法。这样，无需关心方法内部的具体实现细节，从而隔离了复杂度。
• 在Python中没有专门的修饰符用于属性的私有，如果该属性不希望在类对象外部被访问，前边使用两个“_”

（2）继承：提高代码的复用性

（3）多态：提高程序的可扩展性和可维护性

print('--------------------111.	面向对象的三大特征—封装的实现方式------------------')
class Car:
    def __init__(self,brand):
        self.brand=brand
    def start(self):
        print('汽车已经启动')

#类已经封装，可以在外部调用
car=Car('宝马')
car.start()
print(car.brand)

class Student:
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name  # self.name 称为实例变量，进行了赋值操作，将局部变量 name 的值赋给实例变量·
        self.__age = age  #如果该属性不希望在类对象外部被访问，前边使用两个“_”
    def show(self):
        print(self.name,self.__age)
stu1=Student('张三',20)
stu1.show()

#在类的外部使用name,age
print(stu1.name)
#print(stu1.__age)  #AttributeError: 'Student' object has no attribute '__age'

#print(dir(stu1))    #已有属性和方法 没有’__age__‘ 但是有 '_Student__age'
print(stu1._Student__age)   #在类的外部通过 _类名__实例属性(不希望被访问的属性) 进行访问

--------------------111.    面向对象的三大特征—封装的实现方式------------------
汽车已经启动
宝马
张三 20
张三
20

112. 继承及其实现方式

（1）语法格式: class子类类名(父类1，父类2…）

（2）如果一个类没有继承任何类，则默认继承object 【class Car: à没有任何父类】

（3）Python支持多继承  【父类可以写多个】

（4）定义子类时，必须在其构造函数中调用父类的构造函数

（5）继承的代码实现——见Python

print('--------------------112.	继承及其实现方式------------------')
class Person(object):               #Person 类继承 object 类
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def info(self):
        print(self.name,self.age)

#定义子类
class Student(Person):
    def __init__(self,name,age,stu_no):
        super().__init__(name,age)
        self.stu_no=stu_no

class Teacher(Person):
    def __init__(self,name,age,teachofyear):
        super().__init__(name,age)
        self.teachofyear=teachofyear

stu=Student('张三',20,'1001')
techer=Teacher('李四',34,10)

stu.info()
techer.info()

print('---多继承---')
class A(object):
    pass

class B(object):
    pass

class C(A,B):
    pass

 --------------------112.    继承及其实现方式------------------
张三 20
李四 34
---多继承---

113. 方法重写

·如果子类对继承自父类的某个属性或方法不满意，可以在子类中对其（方法体）进行重新编写

·子类重写后的方法中可以通过super().xxx()调用父类中被重写的方法

print('--------------------113.	方法重写------------------')
class Person(object):               #Person 类继承 object 类
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def info(self):
        print(self.name,self.age)

#定义子类
class Student(Person):
    def __init__(self,name,age,stu_no):
        super().__init__(name,age)
        self.stu_no=stu_no
    def info(self):
        super().info()
        print(self.stu_no)

class Teacher(Person):
    def __init__(self,name,age,teachofyear):
        super().__init__(name,age)
        self.teachofyear=teachofyear
    def info(self):
        super().info()
        print(self.teachofyear)

stu=Student('张三',20,'1001')
techer=Teacher('李四',34,10)

stu.info()
print('---------')
techer.info()

 --------------------113.    方法重写------------------
张三 20
1001
---------
李四 34
10

114. Object类

（1）object类是所有类的父类，因此所有类都有object类的属性和方法。

（2）内置函数dir()可以查看指定对象所有属性

（3）Object有一个_str_()方法，用于返回一个对于“对象的描述"，对应于内置函数str()经常用于print()方法，帮我们查看对象的信息，所以我们经常会对_str_()进行重写

print('--------------------114.	Object类------------------')
class Student:
    pass
stu=Student()

print('（2）内置函数dir()可以查看指定对象所有属性')
print(dir(stu))   #从父类 object 处继承过来的
print('stu',stu)

print('---------_str_()方法，用于返回一个对于“对象的描述--------"')
class Student:
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def __str__(self):
        return '我的名字是{0}，今年{1}岁了'.format(self.name,self.age)   #重写 str 方法

stu=Student('张三',20)
print(stu)     #默认会调用 _str_()方法，返回字符串的内容
print(type(stu))

--------------------114.    Object类------------------
（2）内置函数dir()可以查看指定对象所有属性
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__']
stu <__main__.Student object at 0x000002279762D400>
---------_str_()方法，用于返回一个对于“对象的描述--------"
我的名字是张三，今年20岁了
<class '__main__.Student'>

115. 多态的实现

（1）简单地说，多态就是“具有多种形态"，它指的是即便不知道一个变量所引用的对象到底是什么类型，仍然可以通过这个变量调用方法，在运行过程中根据变量所引用对象的类型，动态决定调用哪个对象中的方法。

（2）静态语言和动态语言关于多态的区别

①静态语言（Java）实现多态的三个必要条件

·继承

·方法重写

·父类引用指向子类对象

②动态语言的多态崇尚“鸭子类型"当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子，那么这只鸟就可以被称为鸭子。在鸭子类型中，不需要关心对象是什么类型，到底是不是鸭子，只关心对象的行为。

print('--------------------115.	多态的实现------------------')
class Animal(object):
    def eat(self):
        print('动物要吃东西')
class Dog(Animal):
    def eat(self):
        print('狗吃肉')
class Cat(Animal):
    def eat(self):
        print('猫吃鱼')
class Person(object):
    def eat(self):
        print('人吃饭')

def fun(obj):
    obj.eat()

fun(Dog())
fun(Cat())
fun(Animal())
fun(Person())

 --------------------115.    多态的实现------------------
狗吃肉
猫吃鱼
动物要吃东西
人吃饭

116. 特殊属性

	名称	描述
特殊属性	_dict_	获得类对象或实例对象所绑定的所有属性和方法的字典

print('--------------------116.	特殊属性------------------')
print(dir(object))
class A:
    pass
class B:
    pass
class C(A,B):
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
#创建C类的对象
class D(A):
    pass

x=C('Jack',20)  #x是C类的一个实例对象
print(x.__dict__)    #实例对象的属性字典
print(C.__dict__)    #类对象，属性 and 方法

print('---------------')
print(x.__class__)     # <class '__main__.C'> 输出对象所属的类
print(C.__bases__)     #(<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>)  父类元组
print(C.__base__)      #<class '__main__.A'>  输出写在前面的父类,类的基类
print(C.__mro__)        # 查看累的层次结构
print(A.__subclasses__())   #A的子类

 --------------------116.    特殊属性------------------
['__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__']
{'name': 'Jack', 'age': 20}
{'__module__': '__main__', '__init__': <function C.__init__ at 0x0000022797621790>, '__doc__': None}
---------------
<class '__main__.C'>
(<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>)
<class '__main__.A'>
(<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'>)
[<class '__main__.C'>, <class '__main__.D'>]

117. _new_与_init_演示创建对象的过程

特殊方法 （二）	_new_()	用于创建对象 【先创建】
	_int_()	对创建的对象进行初始化 【后初始化】

print('--------------------117.	特殊方法------------------')
a=20
b=100
c=a+b    #两个整数类型对象的相加操作
d=a.__add__(b)

print(c)
print(d)

class Student:
    def __init__(self,name):
        self.name=name
    def __add__(self, other):
        return self.name+other.name
    def __len__(self):
        return len(self.name)

stu1=Student('张三')
stu2=Student('Wang')
s=stu1+stu2                  #实现了两个对象的加法运算（因为在Student类中，编写了 __add__() 特殊的方法
print(s)
s=stu1.__add__(stu2)
print(s)

print('-------------')
lst=[11,22,33,44]
print(len(lst))      #len是内置函数len --> 长度
print(lst.__len__())
print(len(stu1),len(stu2))

--------------------117.    特殊方法------------------
120
120
张三Wang
张三Wang
-------------
4
4
2 4

 

118. _new_与_init_演示创建对象的过程

特殊方法 （二）	_new_()	用于创建对象 【先创建】
	_int_()	对创建的对象进行初始化 【后初始化】

print('--------------------118.	_new_与_init_演示创建对象的过程------------------')
class Person(object):

    def __new__(cls, *args, **kwargs):         #创建对象
        print('__new__被调用执行了，cls的id值为{0}'.format(id(cls)))
        obj=super().__new__(cls)
        print('创建的对象的id为：{0}'.format(id(obj)))
        return obj

    def __init__(self, name, age):              #初始化对象
        print('__int__被调用执行了，self的id值为{0}'.format(id(self)))
        self.name = name
        self.age = age

print('object类对象的id为:{0}'.format(id(object)))
print('Person类对象的id为:{0}'.format(id(Person)))

#创建Person类的实例对象
p1=Person('Zhang san',20)
print('p1这个实例对象的id值为：{0}'.format(id(p1)))

--------------------118.    _new_与_init_演示创建对象的过程------------------
object类对象的id为:140718887709520
Person类对象的id为:2369058947152
__new__被调用执行了，cls的id值为2369058947152
创建的对象的id为：2369066817952
__int__被调用执行了，self的id值为2369066817952
p1这个实例对象的id值为：2369066817952

当我们用类来实例化对象时，系统就会自动调用__new__来创建对象，这个创建的对象就是self,然后才会执行__init__，去构造实例的属性，准确点说是__new__创建对象（实例本身），然后传递给init上self这个形参上，才会执行init来构造实例对象的基础属性，可如果你重写了方法__new__,但把super()>__new__(cls)省略了，那么后同init形参self就没有值，init就不会被执行

 

119. 类的赋值与浅拷贝

（1）变量的赋值操作

·只是形成两个变量，实际上还是指向同一个对象

（2）浅拷贝

·Python拷贝一般都是浅拷贝，拷贝时，对象包含的子对象内容不拷贝，因此，与拷贝对象会引用同一个子对象（主对象变了，子对象没变）

print('--------------------119.	类的赋值与浅拷贝------------------')
class CPU:
    pass
class Disk:
    pass
class Computer(CPU,Disk):
    def __init__(self,cpu,disk):
        self.cpu=cpu
        self.disk=disk
print('(1)变量的赋值')
#创建了一个实例对象，但是由两个对象存储
cpu1=CPU()
cpu2=cpu1
print(cpu1,id(cpu1))
print(cpu2,id(cpu2))

print('(2)类的浅拷贝')
print('---------------')
disk=Disk()                       #创建一个Disk硬盘类的实例对象
computer=Computer(cpu1,disk)     #创建一个计算机类的对象

#浅拷贝
import copy
print(disk)
computer2=copy.copy(computer)
print(computer,computer.cpu,computer.disk)
print(computer2,computer2.cpu,computer2.disk)

print('----(2)深拷贝----')
computer3=copy.deepcopy(computer)
print(computer,computer.cpu,computer.disk)
print(computer3,computer3.cpu,computer3.disk)

 --------------------119.    类的赋值与浅拷贝------------------
(1)变量的赋值
<__main__.CPU object at 0x000002279762DA30> 2369066818096
<__main__.CPU object at 0x000002279762DA30> 2369066818096
(2)类的浅拷贝
---------------
<__main__.Disk object at 0x000002279762DA60>
<__main__.Computer object at 0x000002279762DA90> <__main__.CPU object at 0x000002279762DA30> <__main__.Disk object at 0x000002279762DA60>
<__main__.Computer object at 0x000002279762DB80> <__main__.CPU object at 0x000002279762DA30> <__main__.Disk object at 0x000002279762DA60>
----(2)深拷贝----
<__main__.Computer object at 0x000002279762DA90> <__main__.CPU object at 0x000002279762DA30> <__main__.Disk object at 0x000002279762DA60>
<__main__.Computer object at 0x000002279762DC70> <__main__.CPU object at 0x0000022797634070> <__main__.Disk object at 0x00000227976340D0>

120. 深拷贝

（3）深拷贝

·使用copy模块的deepcopy函数，递归拷贝对象中包含的子对象，源对象和拷贝对象所有的子对象也不相同。