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python笔记进阶--面向对象(2)

python笔记进阶--面向对象(2)

目录

1.类和对象(实例)

1.1对象(实例)

1.1.1使用对象组织数据

1.1.2类中增加属性

1.2成员方法(类)

1.2.1类的定义和使用语法

1.2.2成员方法的使用

1.2.3self关键字的作用

1.3类和对象

2.构造方法

3.其他内置方法

4.封装

4.1封装

4.2私有成员

5.继承

5.1补全语法pass

5.2复写

5.3调用父类同名成员

6.类型注解【变量: 类型】

6.1函数(方法)类型注解

6.2 Union类型

7.多态

7.1抽象类(接口)


1.类和对象(实例)

1.1对象(实例)

实体,根据类(模板)做出来的具体东西

定义

class ClassName(object):
    <statement - 1>
    ……
    <statement - N>

class:表明这是一个类

ClassName:类的名字

():父类集合的开始和结束

object:父类的名字,定义的类继承自父类,可不写,默认object。

object:所有类的直接或间接父类

class Player(object): #object基类
    pass

tom = Player() #类的实例化(创建对象)
print(type(tom))

1.1.1使用对象组织数据

在程序中是可以做到和生活中那样,设计表格、生产表格、填写表格的组织形式的。

1. 在程序中设计表格:设计类(class)

class Student:
    name = None #记录学生姓名

2. 在程序中打印生产表格:创建对象

stu_1 = Student() #基于类创建对象
stu_2 = Student()

3. 在程序中填写表格:对象属性赋值

为学生1、学生2对象赋予名称属性值:

stu_1.name = "张蘑菇" 

stu_2.name = "李蘑菇"

例子:

1.设计一个类(类比生活中,设计一张登记表)
class Student:
    name = None   #记录学生姓名
    gender = None #记录学生性别
    nationality = None #记录学生国籍
    native_place = None #记录学生籍贯
    age = None    #记录学生年龄

个人登记表:

姓名

性别

国籍

籍贯

年龄

2.创建一个对象(类比生活中:打印一张登记表)
stu_1 = Student()

3.对象属性进行赋值(类比生活中:填写表单)
stu_1.name = "石蘑菇"
stu_1.gender = "女"
stu_1.nationality = "中国"
stu_1.native_place = "南沙群岛"
stu_1.age = 18

姓名

石蘑菇

性别

国籍

中国

籍贯

南沙群岛

年龄

18

4.获取对象中记录的信息
print(stu_1.name)
print(stu_1.native_place)

石蘑菇

南沙群岛

1.1.2类中增加属性

class Player(object):

定义对象

numbers = 0
    max_damage = 10000
    levels = ['青铜','白银','黄金','钻石','王者']

def __init__(self, name, age):  # 初始化函数(构造函数)
        self.name = name  # 实例属性
        self.age = age

self.level = level

初始化函数

(构造函数)

        weapon.numbers += 1
        if damage>weapon.max_damage:
            raise Exception('最大的伤害值是10000,请重试!') #返回错误
        if level not in weapon.levels:
            raise Exception('段位设置错误!') #返回错误

def show(self):  # 实例的方法
        print('第%d个玩家,名字是%s,来自%s段位是%s' % (Player.numbers,self.name,self.city,self.level))

实例方法

@classmethod  #装饰器
def get_players(cls):  # 类方法
    print('荣耀王者的用户数量已经达到了%d人'%cls.numbers)

类方法

@staticmethod

def isvalid(**kwargs):
if kwargs['age']>18:
    return True

 else:
    return False

infos = {'name':'mia','age':13,'city':'北京','level':'白银'}
if Player.isvalid(**infos):
    mia = Player('mia',24,'北京','白银')
else:
    print('请检查')

静态方法:

做验证、判断、计算

gun = weapon('magic_gun',1000,'青铜')
mia.show()

调用实例方法

1.2成员方法(类)

1.2.1类的定义和使用语法

类:可以定义属性用来记录数据

       可以定义函数,用来记录行为

类的使用

class 类名称:
    类的属性
    类的行为

class关键字,表示要定义的类

类的属性:定义在类中的变量(成员变量)

类的行为:定义在类中的函数(成员方法)

创建类对象

对象 = 类名称( )

1.2.2成员方法的使用

方法:定义在类内部的函数

例子

结果

类中定义成员方法

def 方法名(self, 形参1, …,形参N):
    方法体

class Student:
   name = None
   def say_hi(self):
      print(f"我是{self.name}")

stu_1 = Student()
stu_1.name = "赵蘑菇"
stu_1.say_hi()

我是赵蘑菇

class Student:
   name = None
   def say_hi(self,msg):
      print(f"我是{self.name},{msg}")
stu_1 = Student()
stu_1.name = "赵蘑菇"
stu_1.say_hi("好")

我是赵蘑菇,好

1.2.3self关键字的作用

用来表示类对象自身的意思

当使用类对象调用方法的是,self会自动被python传入

在方法内部,想要访问类的成员变量,必须使用self

1.3类和对象

class Clock:
    id = None
    price = None

属性

def ring(self):
        import winsound
        winsound.Beep(20,30)

行为

1.3.1面向对象编程

使用对象进行编程。类只是一种程序内的“设计图纸”,要基于图纸生产实体(对象),才能正常工作。

创建对象

#创建1个闹钟对象并让工作
clock1 = Clock()
clock1.id = "001"
clock1.price = 199
clock1.ring()

2.构造方法

构造方法:__init__( )方法

可以实现:在创建类对象(构造类)的时候,会自动执行。

在创建类对象(构造类)的时候,将传入参数自动传递给__init__方法使用。

class Student:
    def __init__(self, name, age):
       self.name = name
       self.age = age
       print("Student类创建了一个类对象")
stu = Student("王蘑菇", 31)
print(stu.name, stu.age)

构建类时传入的参数会自动提供给__init__方法

构建类的时候__init__方法会自动执行

结果:

Student类创建了一个类对象

王蘑菇 31

3.其他内置方法

__init__ 构造方法,是Python类内置的方法之一。

这些内置的类方法,各自有各自特殊的功能,这些内置方法称为:魔术方法

魔术方法

__init__

构造方法

__str__

字符串方法

控制类转换为字符串的行为

__lt__

> 和 < 符号比较

__le__

≥ 和 ≤ 符号比较

__eq__

==符号比较

class Student:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name   # 学生姓名
        self.age = age   # 学生年龄
    def __str__(self):
        return f"Student类对象,name:{self.name}, age:{self.age}"
    def __lt__(self, other):
        return self.age < other.age
    def __le__(self, other):
        return self.age <= other.age
    def __eq__(self, other):
        return self.age == other.age
stu1 = Student("周蘑菇", 31)
stu2 = Student("林蘑菇", 36)

print(stu1 <= stu2) 

结果:True

print(stu1 == stu2)  

结果:False

4.封装

面向对象编程,是许多编程语言都支持的一种编程思想。

简单理解是:基于模板(类)去创建实体(对象),使用对象完成功能开发。

面向对象包含3大主要特性:封装、继承、多态

封装:将现实世界事物在类中描述为属性和方法。

4.1封装

封装将现实世界事物的:属性、行为。封装到类中,描述为:成员变量、成员方法

属性、行为:对用户开放的、隐藏的属性和行为

4.2私有成员

使用情况:现实事物有部分属性和行为是不公开对使用者开放的。

意义:在类中提供仅供内部使用的属性和方法,而不对外开放(类对象无法使用)

类中提供了私有成员的形式来支持。

私有成员变量

私有成员方法

定义私有成员的方式:

私有成员变量:变量名以__开头(2个下划线)

私有成员方法:方法名以__开头(2个下划线)

注:

报错

有方法无法直接被类对象使用    

私有变量无法赋值,也无法获取值

正确

私有成员无法被类对象使用,

但可以被其它的成员使用。

5.继承

继承表示:将从父类那里继承(复制)来成员变量和成员方法(不含私有),继承以前的功能

继承分为:单继承和多继承

单继承

多继承

cLass 类名(父类1):
    类内容体

cLass 类名(父类1,…,父类N ):
    类内容体

继承→子类,被继承→父类

继承

cLass 类名(父类1,…,父类N ):
    类内容体

5.1补全语法pass

继承后不需要修改内容时,用pass

class MyPhone(Phone, NFCReader):
    pass

5.2复写

子类继承父类的成员属性和成员方法后,如果对其“不满意”,那么可以进行复写。

即:在子类中重新定义同名的属性或方法即可。

5.3调用父类同名成员

一旦复写父类成员,那么类对象调用成员的时候,就会调用复写后的新成员

如果需要使用被复写的父类的成员,需要特殊的调用方式:

方法一

调用父类成员

     使用成员变量:父类名.成员变量

     使用成员方法:父类名.成员方法(self)

方法二

使用super()调用父类成员

     使用成员变量:super().成员变量

     使用成员方法:super().成员方法()

6.类型注解【变量: 类型

方便静态类型检查工具,IDE等第三方工具。

类型注解:在代码中涉及数据交互的地方,提供数据类型的注解(显式的说明)。

主要功能:帮助第三方IDE工具(如PyCharm)对代码进行类型推断,协助做代码提示

帮助开发者自身对变量进行类型注释

支持:函数(方法)形参列表和返回值的类型注解

变量的类型注解

无法直接看出变量类型之时会添加变量的类型注解

基础数据类型注解

变量: 类型

var_1: int = 10
var_2 : float = 3.1415926
var_3: bool = True
var_4: str = "mogu"

类对象类型注解

变量: 类型

class student:
    pass
stu : student = student()

基础容器类型注解

变量: 类型

my_list: list = [1,2,3]
my_tup1e: tuple = (1,2,3)
my_set: set = {1,2,3}
my_dict: dict = {"mogu": 666}
my_str: str = "mogu"

容器类型详细注解

变量: 类型

my_list: list[int] = [1,2,3]
my_tuple: tuple[str,int,bool] = ("itheima",666,True)
my_set: set[int] = {1,2,3}
my_dict: dict[str, int] = {"itheima" : 666}

在注释中进行类型注解

# type: 类型

var_1 = random.randint(1,10) # type:int
var_2 = json.loads(data)  # type:dict[str,int]
var_3 = func() # type:student

6.1函数(方法)类型注解

形参

注解

def 函数方法名(形参名:类型, ……):
    pass

def add(x: int,y: int):
    return x + y

返回值

注解

def 函数方法名(形参:类型, ……)->返回值类型:
    pass

def add(x: int, y: int) -> int:
    return x +y

def func(data: list[int]) -> list[int]:
    pass

6.2 Union类型

Union[类型, ......,类型]

定义联合类型注解

from typing import Union
my_1ist: list[Union[str, int]] = [1, 2, "itheima", "itcast"]
my_dict: dict[str, Union[str, int]] = { "name": "周杰轮", "age": 31}

函数中定义

def func(data: Union[int,str]) -> Union[int,str]:
    pass

Union联合类型注解,在变量注解、函数(方法)形参和返回值注解中,均可使用。

7.多态

多态:多种状态,完成某个行为时,使用不同的对象会得到不同的状态。

class Animal:
    def speak(self):
        pass
class Dog(Animal):
    def speak(self):
        print("汪汪汪")
class Cat(Animal):
    def speak(self):
        print("喵喵喵")

多态

def make_noise(animal: Animal):
    """制造点噪音,需要传入Animal对象"""
    animal.speak()
# 演示多态,使用2个子类对象来调用函数
dog = Dog()
cat = Cat()
make_noise(dog)
make_noise(cat)

多态常作用在继承关系上

比如:函数(方法)形参声明接收父类对象、实际传入父类的子类对象进行工作

即:以父类做定义声明、以子类做实际工作、用以获得同一行为, 不同状态

7.1抽象类(接口)

配合多态:完成抽象的父类设计(设计标准)

具体的子类实现(实现标准)

class Animal:
    def speak(self):
        pass

父类用来确定有哪些方法,具体的方法实现,由子类自行决定。

抽象类:含有抽象方法的类称之为抽象类

抽象方法:方法体是空实现的(pass)称之为抽象方法

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