Python中的面向对象编程

面向对象编程

面向对象编程是一种非常流行的编程范式。

1. 指令式编程—>面向过程（函数）编程—>程序比较简单的时候没任何毛病

2. 编程范式（程序设计的方法论）：面向对象编程/函数式编程

3. 面向对象编程: 1.定义类 -->驼峰命名法（每个类名称的首字母大写）
   ~数据抽象：找到和对象相关的静态特征（属性）
   ~行为抽象：找到和对象相关的动态特征（方法）
   2.造对象
   3.发消息

4. 面向对象编程的四大支柱：抽象、封装、继承、多态
   ~抽象abstraction：提取共性（定义类就是一个抽象过程，需要做数据抽象和行为抽象）
   ~封装encapsulation：把数据和操作数据的函数从逻辑上组装成一个整体（对象）。
   ~–>隐藏实现细节，暴露简单的调用接口
   ~继承inheritance：扩展已有的类创建新类，实现对已有类的代码复用。
   ~ 多态（polymorphism）：给不同的对象发出同样的消息，不同的对象执行了不同的行为。

1.类和对象

1. 对象：是接收消息的实体，面向对象编程就是通过给对象发消息达到解决问题的目标

2. 对象=数据+函数（方法）—>对象将数据和操作数据的函数从逻辑上变成了一个整体

   1.一起皆为对象

​ ~2.对象都有属性和行为

​ ~3.每个对象都是独一无二的

​ ~4.对象一定属于某个类

4. 类（类型）：将有共同的特征（静态特征和动态特征）的对象的共同特征抽取出来之后得到的一个抽象的概念。

简单地说，类是对象的蓝图（模板），有了类才能够创建出这种类型的对象。

2. 魔术方法

1. 魔术方法（魔法方法）—> 有特殊用途和意义的方法

   init —> 初始化方法，在调用构造器语法创建对象的时候会被自动调用

   str —> 获得对象的字符串表示，在调用print函数输出对象时会被自动调用

   repr —> 获得对象的字符串表示，把对象放到容器中调用print输出时会自动调用
   —> representation

   lt —> 在使用 < 运算符比较两个对象大小时会自动调用

2. 如果一个变量的取值只有有限个选项，可以考虑使用枚举类型。
   Python中没有定义枚举类型的语法，但是可以通过继承Enum类来实现枚举类型。
   结论1：枚举类型是定义符号常量的最佳选择！！！
   结论2：符号常量（有意义的名字）总是优于字面常量！！！

3. 装饰器

我们在类里面写的函数，通常称之为方法，它们基本上都是发给对象的消息。但是有的时候，我们的消息并不想发给对象，而是希望发给这个类（类本身也是一个对象），这时就可以使用静态方法或类方法，即装饰器

1. 静态方法 - 发给类的消息 —> @staticmethod —> 装饰器

2. 类方法 - 发给类的消息 —> @classmethod —> 装饰器 —> 第一个参数（cls）是接收消息的类

4. 方法重写和多态行为

1. 方法重写：子类对父类已有的方法，重新给出自己的实现版本，这个过程叫做方法重写。

2. 多态行为：在重写方法的过程中，不同的子类可以对父类的同一个方法给出不同的实现版本，那么该方法在运行时就被称为多态行为

5. 类的关系

1. 继承关系：

   ~is-a关系：继承—>从一个类派生出另外一个类 eg：class Student（Person）

   对已有的类进行扩展，创建出新的类，这个过程叫做继承。
   提供继承信息的类叫父类（超类、基类），得到继承信息的类叫子类（派生类）

   继承是实现代码复用的一种手段。

子类直接从父类继承公共的属性和行为，再添加自己特有的属性和行为
所以子类一定是比父类更强大的，任何时候都可以用子类对象去替代父类对象。

2. 关联关系：

   ~has-a关系：关联—>把一个类的对象作为另外一个类的对象的属性
   -（普通）关联
   -（强关联）整体和部分的关联，聚合和合成

3. 依赖关系：

   ~use-a关系：依赖—>一个类的对象作为另外一个类的方法的参数或返回值

Python中的继承允许多重继承，一个类可以有一个或多个父类，如果不是必须使用多重继承的场景下，请尽量使用单一继承

6.例子：创建时钟对象

import os
import time


class Clock:
    """时钟"""
    def __init__(self,hours,minutes,seconds):
        self.hours=hours
        self.minute=minutes
        self.second=seconds

    def run(self):
        """走字"""
        self.second+=1
        if self.second==60:
            self.second=00
            self.minute+=1
            if self.minute==60:
                self.minute=00
                self.hours+=1
                if self.hours==24:
                    self.hours=00

    def show(self):
        """显示时间"""
        return f'{self.hours:0>2d}:{self.minute:0>2d}:{self.second:0>2d}'


if __name__ == '__main__':
    clock = Clock(23, 59, 50)
    while True:
        os.system('cls')
        # 给时钟对象发消息读取时间
        print(clock.show())  #需要在终端上进行
        # 休眠1秒钟
        time.sleep(1)
        # 给时钟对象发消息使其走字
        clock.run()

7.例子：工资（月薪）结算系统

三类员工：
~部门经理：固定月薪，15000元
~程序员：计时结算月薪，每小时200元
~销售员：底薪+提成，底薪1800元，销售额5%提成
录入员工信息，自动结算月薪

class Employee:
    """员工"""

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def get_salary(self):
        """结算月薪"""
        pass
    
class Manager(Employee):
    """部门经理"""

    def get_salary(self):
        return 15000


class Programmer(Employee):
    """程序员"""

    def __init__(self, name, work_time=0):
        super().__init__(name)
        self.work_time = work_time

    def get_salary(self):
        return 200 * self.work_time


class Salesman(Employee):
    """销售员"""

    def __init__(self, name, sales=0):
        super().__init__(name)
        self.sales = sales

    def get_salary(self):
        return 1800 + self.sales * 0.05


def main():
    emps = [Manager('诸葛亮'), Manager('周瑜'), Salesman('庞统'),
            Salesman('蒙恬'), Programmer('张飞'), Programmer('关羽')]
    for emp in emps:
        if type(emp) == Programmer:
            emp.work_time = int(input(f'请输入{emp.name}本月工作时间: '))
        elif type(emp) == Salesman:
            emp.sales = float(input(f'请输入{emp.name}本月销售额: '))
        print(f'{emp.name}本月工资为: {emp.get_salary():.2f}元')


if __name__ == '__main__':
    main()