python——面向对象的三大特性(封装,继承,多态)

博客围绕面向对象编程展开,介绍了封装,即将属性和方法封装到类中,还给出相关练习题目;阐述了继承,可实现代码重用,子类能继承父类属性和方法,有传递性,还提及多继承;最后讲解了多态,即同一事物的多种形态,可在不考虑对象类型时调用方法。

一、 封装:

  • 面向对象第一步 : 将属性和方法封装到一个抽象的类中
  • 外界使用类创建对象,然后让对象调用方法
  • 对象方法的细节都封装在类的内部

练习:
题目要求一:
1.小明体重75.0公斤
2.小明每次跑步会减肥0.5公斤
3.小明每次吃东西会增重1攻击
题目要求二:
1.小明和小美都爱跑步
2.小美体重45.0公斤
3.小明体重75.0公斤
4.每次跑步会减肥0.5公斤
5.每次吃东西会增重1攻击

class Person():
    def __init__(self,name,weight):
        self.name = name
        self.weight = weight

    def __str__(self):
        return '我的名字叫%s 体重是%.2f' %(self.name,self.weight)

    def run(self):
        print('%s爱跑步' %self.name)
        self.weight -= 0.5

    def eat(self):
        print('%s吃东西' %self.name)
        self.weight += 1

xiaoming = Person('小明',76.0)
print(xiaoming)
xiaoming.run()
print(xiaoming)
xiaoming.eat()
print(xiaoming)

结果:
我的名字叫小明 体重是76.00
小明爱跑步
我的名字叫小明 体重是75.50
小明吃东西
我的名字叫小明 体重是76.50
  1. 题目二:
    题目要求:
    1.房子有户型,总面积和家具名称列表
    新房子没有任何的家具

2.家具有名字和占地面积,其中
床:占4平米
衣柜:占2平面
餐桌:占1.5平米
3.将以上三件家具添加到房子中
4.打印房子时,要求输出:户型,总面积,剩余面积,家具名称列表

##定义家具类:房子类要使用家具,则被使用的类应先开发
class HouseItem():
    def __init__(self,name,area):
        self.name = name
        self.area = area

    def __str__(self):
        return '[%s]占地 %.2f' %(self.name,self.area)

#1.创建家具
# bed = HouseItem('bed',4)
# print(bed)
# table = HouseItem('table',2)
# print(table)


##定义房子类
class House():
    def __init__(self,house_type,area):
        self.house_type = house_type
        self.area = area
        #剩余面积
        self.free_area = area    ##剩余面积的初始值为总面积
        self.item_list = []

    def __str__(self):
        return ('户型:%s\n总面积:%.2f[剩余:%.2f]\n家具:%s'
                %(self.house_type,self.area,self.free_area,self.item_list))

    def add_item(self,item):
        #1.判断家具的面积
        if item.area > self.free_area:
            print('%s的面积太大,无法添加' %item.name)

        #2.将家具的名称添加到列表中
        self.item_list.append(item.name)
        #3.计算剩余面积
        self.free_area -= item.area

#1.创建家具对象
bed = HouseItem('bed',4)
# print(bed)
chest = HouseItem('chest',2)
# print(yg)
table = HouseItem('table',1.5)
# print(table)

#2.创建房子对象
my_house = House('两室一厅',100)
#3.添加家具
my_house.add_item(bed)
my_house.add_item(chest)
my_house.add_item(table)
print(my_house)

结果:
户型:两室一厅
总面积:100.00[剩余:92.50]
家具:['bed', 'chest', 'table']

题目三:
1.士兵瑞恩有一把AK47
2.士兵可以开火(士兵开火扣动的是扳机)
3.枪 能够 发射子弹(把子弹发射出去)
4.枪 能够 装填子弹 --增加子弹的数量

##创建枪类
class Gun():
    def __init__(self,model):
        self.model = model
        self.bullet_count = 0     ##子弹的数量一开始为0

    def add_bullet(self,count):
        self.bullet_count += count

    def shoot(self):
        if self.bullet_count <=0:
            print('%s没有子弹了...' %self.model)

        self.bullet_count -= 1
        print('%s~~~~~%s' %(self.model,self.bullet_count))

##定义士兵类
class Soldier():
    def __init__(self,name):
        self.name = name
        self.gun = None

    def fire(self):
        if self.gun == None:
            print('%s还没有枪...' %self.name)

        self.gun.add_bullet(10)
        self.gun.shoot()

##定义枪对象
ak47 = Gun('ak47')
ak47.add_bullet(50)
ak47.shoot()

##定义士兵对象
ryan = Soldier('Ryan')
ryan.gun = ak47
ryan.fire()

结果:
ak47~~~~~49
ak47~~~~~58

二、继承:

  • 继承:实现代码的重用,相同的代码不需要重复写
  • 子类继承自父类,可以直接享受父类中已经封装好的方法
  • 子类重应该根据职责,封装子类特有的属性和方法
class Animal():
    def eat(self):
        print('吃~~~~~')
    def drink(self):
        print('喝')
    def run(self):
        print('跑')
    def sleep(self):
        print('睡')

class Cat(Animal):
    def call(self):
        print('喵~')

fentiao = Cat()
fentiao.eat()
fentiao.run()
fentiao.call()

结果:
吃~~~~~
跑
喵~
  • 子类可以继承父类的所有属性和方法

  • 继承具有传递性,子类拥有父类的父类的属性和方法

     class Animal():
         def eat(self):
             print('吃~~~~~')
         def drink(self):
             print('喝')
         def run(self):
             print('跑')
         def sleep(self):
             print('睡')
     
     class Cat(Animal):
         def call(self):
             print('喵~')
     
     class HelloKitty(Cat):
         def speak(self):
             print('我能说英语')
     
     class Dog(Animal):
         def bark(self):
             print('汪~')
     
     kt = HelloKitty()
     kt.eat()
     kt.speak()
     
     结果:
     吃~~~~~
     我能说英语
    
  • 如果子类重写了父类的方法

  • 在运行中,只会调用在子类中重写的方法而不会调用父类方法

class Cat():
    def call(self):
        print('喵~')

class HelloKitty(Cat):
    def speak(self):
        print('我能说英语')
    def call(self):
        print('@#@$@$@#@!#')

kt = HelloKitty()
kt.call()

结果:
@#@$@$@#@!#
  • 如果子类重写父类的方法后,还想调用父类的方法:

    class Cat():
        def call(self):
            print('喵~')
    
    class HelloKitty(Cat):
        def speak(self):
            print('我能说英语')
        def call(self):
            #1.针对子类特有的需求,编写代码
            print('@#@$@$@#@!#')
            #2.调用原本在父类中封装的方法
            # Cat.call(self)    ##两种方法选一种
            super().call()
    
    kt = HelloKitty()
    kt.call()
    
    结果:
    @#@$@$@#@!#
    喵~
    
  • 多继承:子类拥有多个父类叫多继承,拥有所有父类的属性和方法

      class A():
          def test(self):
              print('A---->test方法')
          def demo(self):
              print('A---->demo方法')
      
      class B():
          def test(self):
              print('B---->test方法')
          def demo(self):
              print('B---->demo方法')
      
      class C(A,B):
          ##当父类的方法或属性同名时,按括号中的父类先后顺序执行
          pass
      
      c = C()
      c.test()
      c.demo()
      
      结果:
      A---->test方法
      A---->demo方法
    

三、多态:

1.什么是多态
​ 同一种事物的多种形态(动物:人,猫,狗)
2.为何要用多态
​ 多态性:指的是可以在不用考虑对象具体类型的前提下,直接调用对象的方法

3.如何使用多态

   class Animal:
    def talk(self):
        pass

class People(Animal):
    def talk(self):
        print('say hello')

class Dog(Animal):
    def talk(self):
        print('汪汪汪')

class Pig(Animal):
    def talk(self):
        print('哼哼哼')

peo1=People()
dog1=Dog()
pig1=Pig()

# 不用考虑对象具体类型的前提下,直接调用对象的方法
peo1.talk()
dog1.talk()
pig1.talk()
"""
再来想车是不是有很多牌子,你去学车需要说专门学哪个牌子的车的驾驶方式吗?
"""
# 来你之前也一直在用多态性:不用考虑对象具体类型的前提下,直接调用对象的方法
l=list([1,2,3])
s=str('hello')
t=tuple((4,5,6))

l.__len__()
s.__len__()
t.__len__()  # 我不需要考虑这三个具体是什么类型,只要是容器类型就都能调用len这个方法

# 再来看多态性能够实现的条件是什么?父类有的方法名子类也必须叫这个方法才行
class Animal:
    def talk(self):
        pass

class People(Animal):
    def jiao(self):
        print('say hello')

class Dog(Animal):
    def han(self):
        print('汪汪汪')

class Pig(Animal):
    def hou(self):
        print('哼哼哼')
# 多态性能实现的条件就是父类给子类定义了一个标准,动物都必须会叫,并且叫的方法都必须是talk
# 但是你现在能约束我说子类必须叫这个方法吗?

# 那有没有一种情况能够做到说子类必须按照父类定义的标准
import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): # 父类存在的意义就是用来定义规范
    @abc.abstractmethod
    def talk(self):
        pass

# Animal() # 抽象基类不能被实例化!!!
class People(Animal):
    def jiao(self):
        print('say hello')
class Dog(Animal):
    def han(self):
        print('汪汪汪')
class Pig(Animal):
    def hou(self):
        print('哼哼哼')
# 上面三个类 一实例化都会报错

# 但是python推崇的是自由,简约并不希望限制程序员的开发
# 鸭子类型:只要你长得像鸭子,说话像鸭子,那你就是鸭子!
class People:
    def talk(self):
        print('say hello')
class Dog:
    def talk(self):
        print('汪汪汪')
class Pig:
    def talk(self):
        print('哼哼哼')

# 再来看linux中:一切皆文件!
class Disk:
    def read(self):
        print('disk read')
    def write(self):
        print('disk write')
class Process:
    def read(self):
        print('process read')
    def write(self):
        print('processes write')
class Memory:
    def read(self):
        print('memory read')
    def write(self):
        print('memory write'
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