Python面向对象的编程

在上一章节中，看书自学python-socket编程里面发现很多问题，一个重点是不知道python的class是什么，总是在百度每一句代码是什么意思，发现好像问题挺大的，万一后面还出现了class怎么办，难道每一句百度？？？，果断百度“python面向对象编程”，以下是学习python面向对象编程的一些心得，原文来自武沛齐，很多地方自己改了一下

 

大纲

1、创建类和对象

2、面向对象的三大特性

 

创建类和对象

面向对象编程是一种编程方式，此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现，所以，面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。

　　类就是一个模板，模板里可以包含多个函数，函数里实现一些功能

　　对象则是根据模板创建的实例，通过实例对象可以执行类中的函数

　　从知乎上面看到这样一句话，不知道是对是错，反正我理解不了，感觉太高深

“实例就是对象在内存中开辟了空间。
父母口中的女朋友（对象），怀里搂着的她（实例）。”

创建一个类：

# 创建类
class Foo:
　　#类中定义的函数叫方法
    def Bar(self):　　#类中的函数第一个参数必须是self
        print("bar")

    def Hello(self, name):
        print("i am %s" % name)


# 根据类Foo创建对象obj
obj = Foo()  # 相当于拿到类里面的所有方法（函数），当然，这是我自己得理解
# Foo().Bar()
obj.Bar()  # 执行Bar方法
obj.Hello("smelond")  # 执行Hello方法

# 面向对象：【创建对象】【通过对象执行方法】
# 函数编程：【执行函数】

 

面向对象三大特性

 

一、封装

封装，顾名思义就是将内容封装到某个地方，以后再去调用被封装在某处的内容。

所以，在使用面向对象的封装特性时，需要：

• 将内容封装到某处
• 从某处调用被封装的内容

 

第一步：将内容封装到某处

# 创建类
class Foo:
    def __init__(self, name, age):  # 称为构造方法，根据类创建对象时自动执行
        self.name = name
        self.age = age


# 根据类Foo创建对象
#  自动执行Foo类的__init__方法
obj1 = Foo("wupeiqi", 18)  # 将wupeiqi和16分别封装到（obj1、self）的name和age属性中

# 根据类Foo创建对象
#  自动执行Foo类的__init__方法
obj2 = Foo("smelond", 16)  # 将smelond和16分别封装到（obj2、self）的name和age属性中

 self 是一个形式参数，当执行 obj1 = Foo('wupeiqi', 18 ) 时，self 等于 obj1

                              当执行 obj2 = Foo('alex', 78 ) 时，self 等于 obj2

所以，内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中，每个对象中都有 name 和 age 属性，在内存里类似于下图来保存。

 

 第二步：从某处调用被封装的内容

调用被封装的内容时，有两种情况：

• 通过对象直接调用
• 通过self间接调用

1、通过对象直接调用被封装的内容

调用方式：对象.属性名

通过上面的代码直接调用封装的内容
print(obj1.name)
print(obj1.age)
print(obj2.name)
print(obj2.age)

输出
wupeiqi
18
smelond
16

 2、通过self间接调用被封装的内容

# 通过self间接调用
class Foo:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def detail(self):
        print(self.name)
        print(self.age)


obj1 = Foo('wupeiqi', 18)
obj1.detail()  # Python默认会将obj1传给self参数，即：obj1.detail(obj1)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj1，即：self.name 是 wupeiqi ；self.age 是 18

obj2 = Foo('smelond', 16)
obj2.detail()  # Python默认会将obj2传给self参数，即：obj2.detail(obj2)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj2，即：self.name 是 smelond ； self.age 是 17

输出：
wupeiqi
18
smelond
16

 综上所述，对于面向对象的封装来说，其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中，然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。

 

练习

在终端输出如下信息

• 小明，10岁，男，上山去砍柴
• 小明，10岁，男，开车去东北
• 小明，10岁，男，最爱大保健
• 老李，90岁，男，上山去砍柴
• 老李，90岁，男，开车去东北
• 老李，90岁，男，最爱大保健
• 老张...

def kanchai(name, age, gender):
    print "%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(name, age, gender)


def qudongbei(name, age, gender):
    print "%s,%s岁,%s,开车去东北" %(name, age, gender)


def dabaojian(name, age, gender):
    print "%s,%s岁,%s,最爱大保健" %(name, age, gender)


kanchai('小明', 10, '男')
qudongbei('小明', 10, '男')
dabaojian('小明', 10, '男')


kanchai('老李', 90, '男')
qudongbei('老李', 90, '男')
dabaojian('老李', 90, '男')

class Foo:
    
    def __init__(self, name, age ,gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender

    def kanchai(self):
        print "%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(self.name, self.age, self.gender)

    def qudongbei(self):
        print "%s,%s岁,%s,开车去东北" %(self.name, self.age, self.gender)

    def dabaojian(self):
        print "%s,%s岁,%s,最爱大保健" %(self.name, self.age, self.gender)


xiaoming = Foo('小明', 10, '男')
xiaoming.kanchai()
xiaoming.qudongbei()
xiaoming.dabaojian()

laoli = Foo('老李', 90, '男')
laoli.kanchai()
laoli.qudongbei()
laoli.dabaojian()

从上可以看出如果是函数式编程，会复制很多代码，而通过面向对象，只需要将参数封装到当前对象中，通过self去间接调用取值即可。

 

二、继承

继承，面向对象中的继承和现实生活中的继承相同，即：子可以继承父的内容。

例如：

　　猫可以：喵喵叫、吃、喝、拉、撒

　　狗可以：汪汪叫、吃、喝、拉、撒

如果我们要分别为猫和狗创建一个类，那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能，如下所示：

class 猫：

    def 喵喵叫(self):
        print '喵喵叫'

    def 吃(self):
        # do something

    def 喝(self):
        # do something

    def 拉(self):
        # do something

    def 撒(self):
        # do something

class 狗：

    def 汪汪叫(self):
        print '喵喵叫'

    def 吃(self):
        # do something

    def 喝(self):
        # do something

    def 拉(self):
        # do something

    def 撒(self):
        # do something

上述代码不难看出，吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能，而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想，如下实现：

　　动物：吃、喝、拉、撒

　　   猫：喵喵叫（猫继承动物的功能）

　　   狗：汪汪叫（狗继承动物的功能）

class 动物:

    def 吃(self):
        # do something

    def 喝(self):
        # do something

    def 拉(self):
        # do something

    def 撒(self):
        # do something

# 在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类
class 猫(动物)：

    def 喵喵叫(self):
        print '喵喵叫'
        
# 在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类
class 狗(动物)：

    def 汪汪叫(self):
        print '喵喵叫'

class Animal:
    def eat(self):
        print("%s 吃" % self.name)

    def drink(self):
        print("%s 喝" % self.name)

    def shit(self):
        print("%s 拉" % self.name)

    def pee(self):
        print("%s 撒" % self.name)


class Cat(Animal):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.breed = "猫"

    def cry(self):
        print("喵喵叫")


class Dog(Animal):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.breed = "狗"

    def cry(self):
        print("汪汪叫 %s" % self.breed)


c1 = Cat("小白家的小黑猫")
c1.eat()
c2 = Cat("小黑家的小白猫")
c2.drink()
c3 = Dog("胖子家的小瘦狗")
c3.eat()


输出：
小白家的小黑猫 吃
小黑家的小白猫 喝
胖子家的小瘦狗 吃

 

所以，对于面向对象的继承来说，其实就是将多个类共有的方法提取到父类中，子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。

注：除了子类和父类的称谓，你可能看到过 派生类 和 基类 ，他们与子类和父类只是叫法不同而已。

 

三、多态 

 Pyhon不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法，但是原生多态，其Python崇尚“鸭子类型”。

class F1:
    pass


class S1(F1):

    def show(self):
        print 'S1.show'


class S2(F1):

    def show(self):
        print 'S2.show'


# 由于在Java或C#中定义函数参数时，必须指定参数的类型
# 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法，又可以执行S2对象的show方法，所以，定义了一个S1和S2类的父类
# 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象

def Func(F1 obj):
    """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""
    
    print obj.show()
    
s1_obj = S1()
Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj，执行 S1 的show方法，结果：S1.show

s2_obj = S2()
Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj，执行 Ss 的show方法，结果：S2.show

class F1:
    pass


class S1(F1):

    def show(self):
        print 'S1.show'


class S2(F1):

    def show(self):
        print 'S2.show'

def Func(obj):
    print obj.show()

s1_obj = S1()
Func(s1_obj) 

s2_obj = S2()
Func(s2_obj)