python面向对象

第六章 对象(Object)

什么是对象?

- 对象是内存中专门用来存储数据的一块区域。
- 对象中可以存放各种数据(比如:数字、布尔值、代码)
- 对象由三部分组成:
    1.对象的标识(id)
    2.对象的类型(type)
    3.对象的值(value)

面向对象(oop)

- Python是一门面向对象的编程语言
- 所谓的面向对象的语言,简单理解就是语言中的所有操作都是通过对象来进行的

- 面向对象的编程语言
    - 面向对象的编程语言,关注的是对象,而不关注过程 
    - 对于面向对象的语言来说,一切都是对象       
    - 面向对象的编程思想,将所有的功能统一保存到对应的对象中 要使用某个功能,直接找到对应的对象即可
    - 这种方式编写的代码,比较容易阅读,并且比较易于维护,容易复用。
    - 但是这种方式编写,不太符合常规的思维,编写起来稍微麻烦一点 

- 简单归纳一下,面向对象的思想
    1.找对象
    2.搞对象

类(class)

- 我们目前所学习的对象都是Python内置的对象
- 但是内置对象并不能满足所有的需求,所以我们在开发中经常需要自定义一些对象
- 类,简单理解它就相当于一个图纸。在程序中我们需要根据类来创建对象
- 类就是对象的图纸!
- 我们也称对象是类的实例(instance)
- 如果多个对象是通过一个类创建的,我们称这些对象是一类对象
- 像 int() float() bool() str() list() dict() .... 这些都是类
- a = int(10) # 创建一个int类的实例 等价于 a = 10
- 我们自定义的类都需要使用大写字母开头,使用大驼峰命名法(帕斯卡命名法)来对类命名

- 类也是一个对象!
- 类就是一个用来创建对象的对象!
- 类是type类型的对象,定义类实际上就是定义了一个type类型的对象
type(a)
isinstance(a,b)

使用类创建对象的流程(参考图1)

1.创建一个变量
2.在内存中创建一个新对象
3.将对象的id赋值给变量

类的定义(参考图2)

- 类和对象都是对现实生活中的事物或程序中的内容的抽象
- 实际上所有的事物都由两部分构成:
    1.数据(属性)
    2.行为(方法)

- 在类的代码块中,我们可以定义变量和函数,
    变量会成为该类实例的公共属性,所有的该类实例都可以通过 对象.属性名 的形式访问 
    函数会成为该类实例的公共方法,所有该类实例都可以通过 对象.方法名() 的形式调用方法

- 注意:
    方法调用时,第一个参数由解析器自动传递,所以定义方法时,至少要定义一个形参! 

- 实例为什么能访问到类中的属性和方法
    类中定义的属性和方法都是公共的,任何该类实例都可以访问

    - 属性和方法查找的流程
        当我们调用一个对象的属性时,解析器会先在当前对象中寻找是否含有该属性,
            如果有,则直接返回当前的对象的属性值,
            如果没有,则去当前对象的类对象中去寻找,如果有则返回类对象的属性值,
            如果类对象中依然没有,则报错!

    - 类对象和实例对象中都可以保存属性(方法)
        - 如果这个属性(方法)是所有的实例共享的,则应该将其保存到类对象中
        - 如果这个属性(方法)是某个实例独有,则应该保存到实例对象中     
        
    - 一般情况下,属性保存到实例对象中
        而方法需要保存到类对象中    

创建对象的流程

p1 = Person()的运行流程
    1.创建一个变量
    2.在内存中创建一个新对象
    3.__init__(self)方法执行
    4.将对象的id赋值给变量
	# init会在对象创建以后立刻执行
    # init可以用来向新创建的对象中初始化属性
    # 调用类创建对象时,类后边的所有参数都会依次传递到init()中

类的基本结构

class 类名([父类]) :

    公共的属性... 

    # 对象的初始化方法
    def __init__(self,...):
        ...

    # 其他的方法    
    def method_1(self,...):
        ...

    def method_2(self,...):
        ...

    ...    

类中的属性和方法

# 类属性
# 实例属性
# 类方法
# 实例方法
# 静态方法

# 类属性,直接在类中定义的属性是类属性
#   类属性可以通过类或类的实例访问到
#   但是类属性只能通过类对象来修改,无法通过实例对象修改

# 实例属性,通过实例对象添加的属性属于实例属性
    #   实例属性只能通过实例对象来访问和修改,类对象无法访问修改

# 实例方法
#   在类中定义,以self为第一个参数的方法都是实例方法
#   实例方法在调用时,Python会将调用对象作为self传入  
#   实例方法可以通过实例和类去调用
#       当通过实例调用时,会自动将当前调用对象作为self传入
#       当通过类调用时,不会自动传递self,此时我们必须手动传递self

# 类方法    
# 在类内部使用 @classmethod 来修饰的方法属于类方法
# 类方法的第一个参数是cls,也会被自动传递,cls就是当前的类对象
#   类方法和实例方法的区别,实例方法的第一个参数是self,而类方法的第一个参数是cls
#   类方法可以通过类去调用,也可以通过实例调用,没有区别

# 静态方法
# 在类中使用 @staticmethod 来修饰的方法属于静态方法  
# 静态方法不需要指定任何的默认参数,静态方法可以通过类和实例去调用  
# 静态方法,基本上是一个和当前类无关的方法,它只是一个保存到当前类中的函数
# 静态方法一般都是一些工具方法,和当前类无关

私有成员和公有成员

- 私有成员在类的外部不能直接访问,"对象名._类名__xxx"可在外部程序中访问私有成员。
- <_xxx>:受保护成员 <__xxx__>:系统定义的特殊成员 <__xxx>:私有成员
    # 可以为对象的属性使用双下划线开头,__xxx
    # 双下划线开头的属性,是对象的隐藏属性,隐藏属性只能在类的内部访问,无法通过对象访问
    # 其实隐藏属性只不过是Python自动为属性改了一个名字
    #   实际上是将名字修改为了,_类名__属性名 比如 __name -> _Person__name
    # 使用__开头的属性,实际上依然可以在外部访问,所以这种方式我们一般不用
    #   一般我们会将一些私有属性(不希望被外部访问的属性)以_开头
    #   一般情况下,使用_开头的属性都是私有属性,没有特殊需要不要修改私有属性

数据成员

可大致分为两类:属于对象的数据成员和属于类的数据成员。
属于类的数据成员一般在构造方法<__init__()>中定义,也可以在其他成员方法中定义;
在定义和在实例方法中访问数据成员时以self作为前缀,同一个类的不同对象的数据成员之间互不影响。

属于类的数据成员是该类所有对象共享的。

方法

方法一般指与特定实例绑定的函数,通过对象调用方法时,对象本身将被作为你第一个函数自动传递过去,普通的函数不具备这个特点。
公有方法,私有方法,抽象方法一般指属于对象的实例方法。
所有实例方法都必须至少有一个self参数,并且是方法的第一个形参。
在实例方法中访问实例成员时需要以self为前缀。
静态方法和类方法不属于任何实例,都可以通过类名和对象名调用,但不能直接访问属于对象的成员。
类方法一般以cls作为类方法的第一个参数表示该类自身。

属性

@property
# property装饰器,用来将一个get方法,转换为对象的属性
# 添加为property装饰器以后,我们就可以像调用属性一样使用get方法
# 使用property装饰的方法,必须和属性名是一样的
@property    
    def name(self):
        print('get方法执行了~~~')
        return self._name

    # setter方法的装饰器:@属性名.setter
    @name.setter    
    def name(self , name):
        print('setter方法调用了')
        self._name = name        

    @property
    def age(self):
        return self._age

    @age.setter    
    def age(self , age):
        self._age = age   

类与对象的动态性,混入机制

    可以动态的为自定义的类和对象增加或删除成员(属性,方法)

封装

封装是面向对象的三大特性之一
封装指的是隐藏对象中一些不希望被外部所访问到的属性或方法
如何隐藏一个对象中的属性?

  • 将对象的属性名,修改为一个外部不知道的名字
    如何获取(修改)对象中的属性?
  • 需要提供一个getter和setter方法使外部可以访问到属性
  • getter 获取对象中的指定属性(get_属性名)
  • setter 用来设置对象的指定属性(set_属性名)
    使用封装,确实增加了类的定义的复杂程度,但是它也确保了数据的安全性
    1.隐藏了属性名,使调用者无法随意的修改对象中的属性
    2.增加了getter和setter方法,很好的控制的属性是否是只读的
    如果希望属性是只读的,则可以直接去掉setter方法
    如果希望属性不能被外部访问,则可以直接去掉getter方法
    3.使用setter方法设置属性,可以增加数据的验证,确保数据的值是正确的
    4.使用getter方法获取属性,使用setter方法设置属性
    可以在读取属性和修改属性的同时做一些其他的处理
    5.使用getter方法可以表示一些计算的属性
class Dog:
    '''
        表示狗的类
    '''
    def __init__(self , name , age):
        self.hidden_name = name
        self.hidden_age = age

    def say_hello(self):
        print('大家好,我是 %s'%self.hidden_name) 

    def get_name(self):
        '''
            get_name()用来获取对象的name属性
        '''    
        # print('用户读取了属性')
        return self.hidden_name

    def set_name(self , name):
        # print('用户修改了属性')
        self.hidden_name = name

    def get_age(self):
        return self.hidden_age

    def set_age(self , age):
        if age > 0 :
            self.hidden_age = age    


d = Dog('旺财',8)

# d.say_hello()

# 调用setter来修改name属性 
d.set_name('小黑')
d.set_age(-10)

# d.say_hello()
print(d.get_age())

继承

实现代码复用和设计复用

子类可以继承父类的公有成员,但不能继承私有成员。

支持多继承。
可以在类名的()后边添加多个类,来实现多重继承
多重继承,会使子类同时拥有多个父类,并且会获取到所有父类中的方法
在开发中没有特殊的情况,应该尽量避免使用多重继承,因为多重继承会让我们的代码过于复杂
如果多个父类中有同名的方法,则会现在第一个父类中寻找,然后找第二个,然后找第三个(从左到右)
前边父类的方法会覆盖后边父类的方法

在创建类时,如果省略了父类,则默认父类为object
object是所有类的父类,所有类都继承自object
父类中的所有方法都会被子类继承,包括特殊方法,也可以重写特殊方法
希望可以直接调用父类的__init__来初始化父类中定义的属性
    - super() 可以用来获取当前类的父类,
      并且通过super()返回对象调用父类方法时,不需要传递self

如果在子类中如果有和父类同名的方法,则通过子类实例去调用方法时,
会调用子类的方法而不是父类的方法,这个特点我们成为叫做方法的重写(覆盖,override)
当我们调用一个对象的方法时,
会优先去当前对象中寻找是否具有该方法,如果有则直接调用
如果没有,则去当前对象的父类中寻找,如果父类中有则直接调用父类中的方法,
如果没有,则去父类的父类中寻找,以此类推,直到找到object,如果依然没有找到,则报错
# issubclass() 检查一个类是否是另一个类的子类
 print(issubclass(Animal , Dog))
 print(issubclass(Animal , object))
 print(issubclass(Person , object))

# isinstance()用来检查一个对象是否是一个类的实例
#   如果这个类是这个对象的父类,也会返回True
#   所有的对象都是object的实例

class Dog(Animal):

    def __init__(self,name,age):
        super().__init__(name) # #Animal.__init__(self,name)
        self._age = age

# 类名.__bases__ 这个属性可以用来获取当前类的所有父类 

多态

    多态从字面上理解是多种形态
    狗(狼狗、藏獒、哈士奇、古牧 。。。)
    一个对象可以以不同的形态去呈现

    基类的同一个方法在不同派生类对象中具有不同的表现和行为。

特殊方法

    应用:运算符重载
# 特殊方法,也称为魔术方法
# 特殊方法都是使用__开头和结尾的
# 特殊方法一般不需要我们手动调用,需要在一些特殊情况下自动执行

# 定义一个Person类
class Person(object):
    """人类"""
    def __init__(self, name , age):
        self.name = name
        self.age = age

    # __str__()这个特殊方法会在尝试将对象转换为字符串的时候调用
    # 它的作用可以用来指定对象转换为字符串的结果  (print函数)  
    def __str__(self):
        return 'Person [name=%s , age=%d]'%(self.name,self.age)        

    # __repr__()这个特殊方法会在对当前对象使用repr()函数时调用
    # 它的作用是指定对象在 ‘交互模式’中直接输出的效果    
    def __repr__(self):
        return 'Hello'        

    # object.__add__(self, other)
    # object.__sub__(self, other)
    # object.__mul__(self, other)
    # object.__matmul__(self, other)
    # object.__truediv__(self, other)
    # object.__floordiv__(self, other)
    # object.__mod__(self, other)
    # object.__divmod__(self, other)
    # object.__pow__(self, other[, modulo])
    # object.__lshift__(self, other)
    # object.__rshift__(self, other)
    # object.__and__(self, other)
    # object.__xor__(self, other)
    # object.__or__(self, other)

    # object.__lt__(self, other) 小于 <
    # object.__le__(self, other) 小于等于 <=
    # object.__eq__(self, other) 等于 ==
    # object.__ne__(self, other) 不等于 !=
    # object.__gt__(self, other) 大于 >
    # object.__ge__(self, other) 大于等于 >= 
    
    # __len__()获取对象的长度

    # object.__bool__(self)
    # 可以通过bool来指定对象转换为布尔值的情况
    def __bool__(self):
        return self.age > 17

    # __gt__会在对象做大于比较的时候调用,该方法的返回值将会作为比较的结果
    # 他需要两个参数,一个self表示当前对象,other表示和当前对象比较的对象
    # self > other
    def __gt__(self , other):
        return self.age > other.age


# 创建两个Person类的实例        
p1 = Person('孙悟空',18)
p2 = Person('猪八戒',28)

# 打印p1
# 当我们打印一个对象时,实际上打印的是对象的中特殊方法 __str__()的返回值
# print(p1) # <__main__.Person object at 0x04E95090>
# print(p1)
# print(p2)

# print(repr(p1))

# t = 1,2,3
# print(t) # (1, 2, 3)

# print(p1 > p2)
# print(p2 > p1)

# print(bool(p1))

# if p1 :
#     print(p1.name,'已经成年了')
# else :
#     print(p1.name,'还未成年了')

垃圾回收

# 就像我们生活中会产生垃圾一样,程序在运行过程当中也会产生垃圾
# 程序运行过程中产生的垃圾会影响到程序的运行的运行性能,所以这些垃圾必须被及时清理
# 没用的东西就是垃圾
# 在程序中没有被引用的对象就是垃圾,这种垃圾对象过多以后会影响到程序的运行的性能
#   所以我们必须进行及时的垃圾回收,所谓的垃圾回收就是讲垃圾对象从内存中删除
# 在Python中有自动的垃圾回收机制,它会自动将这些没有被引用的对象删除,
#   所以我们不用手动处理垃圾回收

class A:
    def __init__(self):
        self.name = 'A类'

    # del是一个特殊方法,它会在对象被垃圾回收前调用
    def __del__(self):
        print('A()对象被删除了~~~',self)

a = A()
b = a # 又使用一个变量b,来引用a对应的对象

print(a.name)

# a = None # 将a设置为了None,此时没有任何的变量对A()对象进行引用,它就是变成了垃圾
# b = None
# del a
# del b
input('回车键退出...')
posted @ 2020-04-07 20:34  c1utchfan  阅读(208)  评论(0)    收藏  举报