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Python学习从0到1 day23 第二阶段面向对象 ⑥ 综合案例

作者：小蓝xlanll | 2024-04-11 15:29:45

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先有自我，才无枷锁

—— 24.4.10

综合案例——数据分析

知识简介

1.使用面向对象思想完成数据读取和处理

2.基于面向对象思想重新认知第三方库的使用（PyEcharts）

数据分析案例

某公司，有2份数据文件，现需要对其进行分析处理，计算每日的销售额并以柱状图表的形式进行展示

1月份数据是普通文本，使用逗号分割数据记录，从前到后依次是（日期、订单ID、销售额、销售省份）

2月份数据是JSON数据，同样包含（日期，订单ID，销售额，销售省份）

需求分析

① 读取数据设计FileReader类

② 封装数据对象设计数据封装类

③ 计算数据对象对对象进行逻辑计算

④ pyecharts绘图以面向对象思想重新认知pyecharts

实现步骤:
1. 设计一个类，可以完成数据的封装
2. 设计一个抽象类，定义文件读取的相关功能，并使用子类实现具体功能
3. 读取文件，生成数据对象
4. 进行数据需求的逻辑运算（计算每一天的销售额）
5. 通过PyEcharts进行图形绘制

1.data_define

设计一个类可以完成数据的封装


'''
数据定义的类
1. 设计一个类，可以完成数据的封装
'''
 
class Record:
 
# 使用构造方法定义成员变量 方便在构造类对象的时候直接赋值
    def __init__(self,data,order_id,money,province):
        self.data = data            # 订单日期
        self.order_id = order_id    # 订单ID
        self.money = money          # 订单金额
        self.province = province    # 销售省份
 
# 定义一个魔术方法
# 定义一个成员方法,不然直接返回会返回一个内存地址
    def __str__(self):
        return f"{self.data},{self.order_id},{self.money},{self.province}"

tips：

① 在设计类的时候使用构造方法定义成员变量，构造类对象的时候可以直接赋值


    def __init__(self,data,order_id,money,province):
        self.data = data            # 订单日期
        self.order_id = order_id    # 订单ID
        self.money = money          # 订单金额
        self.province = province    # 销售省份

② 定义一个魔术方法，规定返回的数据类型


    def __str__(self):
        return f"{self.data},{self.order_id},{self.money},{self.province}"

2.file_define

设计一个抽象类定义文件读取的相关功能，并使用子类实现具体功能


'''
和文件相关的类定义在这里
2. 设计一个抽象类，定义文件读取的相关功能，并使用子类实现具体功能
'''
 
import json
 
# 导包
from data_define import Record
 
 
# 定义一个抽象类用来做顶层设计，确定类中有哪些功能需要实现
class FileReader:
    # 顶层设计 pass变为抽象方法
    def read_data(self) -> list[Record]:    # 返回值是一个Record类的列表List
        # 读取文件的数据，将读到的每一条数据都转换为我们定义的Record类对象，使用list将record对象封装起来返回即可
        pass
 
 
# 文本数据的文件读取器，继承抽象类
class TextFileReader(FileReader):
 
    # 定义一个构造方法
    def __init__(self, path):
        self.path = path  # 定义成员变量记录文件的路径
 
        # 复写(实现抽象方法)父类的方法
    def read_data(self) -> list[Record]:
        # 方法内部使用成员变量用self
        f = open(self.path, "r", encoding="UTF-8")
        # 类型注解
        record_list: list[Record] = []
        for line in f.readlines():
            # 消除读取到的每一行数据中的\n
            line = line.strip()
            # 以逗号用split方法进行切割
            data_list = line.split(",")
            # 金钱数字进行转换int()
            record = Record(data_list[0], data_list[1], int(data_list[2]), data_list[3])
            record_list.append(record)
 
        # 关闭文件对象
        f.close()
        # 返回record对象列表
        return record_list
 
 
# JSON文件读取器2，同样继承于FileReader
class JsonFileReader(FileReader):
 
    def __init__(self, path):
    # 定义成员变量记录文件的路径
        self.path = path
 
    def read_data(self) -> list[Record]:
        f = open(self.path, "r", encoding="UTF-8")
 
        record_list: list[Record] = []
        for line in f.readlines():
            data_dict = json.loads(line)
            record = Record(data_dict["date"], data_dict["order_id"], int(data_dict["money"]), data_dict["province"])
            # 将record对象放入record_list中，并返回
            record_list.append(record)
 
            # 关闭文件对象
        f.close()
        return record_list
 
 
if __name__ == '__main__':
    text_file_reader = TextFileReader("E:\python.learning\第13章资料/2011年1月销售数据.txt")
    json_file_reader = JsonFileReader("E:\python.learning\第13章资料/2011年2月销售数据JSON.txt")
    list1 = text_file_reader.read_data()
    list2 = json_file_reader.read_data()
 
    for l in list1:
        # 魔术方法
        print(l)
 
    for l in list2:
        print(l)

tips：

① 抽象类用来做顶层设计，确定类中有哪些功能需要实现


class FileReader:
    # 顶层设计 pass变为抽象方法
    def read_data(self) -> list[Record]:    # 返回值是一个Record类的列表List
        # 读取文件的数据，将读到的每一条数据都转换为我们定义的Record类对象，使用list将record对象封装起来返回即可
        pass

② 文本数据的文件读取器，继承抽象类


class TextFileReader(FileReader):
 
    # 定义一个构造方法
    def __init__(self, path):
        self.path = path  # 定义成员变量记录文件的路径
 
        # 复写(实现抽象方法)父类的方法
    def read_data(self) -> list[Record]:
        # 方法内部使用成员变量用self
        f = open(self.path, "r", encoding="UTF-8")
        # 类型注解
        record_list: list[Record] = []
        for line in f.readlines():
            # 消除读取到的每一行数据中的\n
            line = line.strip()
            # 以逗号用split方法进行切割
            data_list = line.split(",")
            # 金钱数字进行转换int()
            record = Record(data_list[0], data_list[1], int(data_list[2]), data_list[3])
            record_list.append(record)
 
        # 关闭文件对象
        f.close()
        # 返回record对象列表
        return record_list

③ JSON文件读取器2，同样继承于FileReader


class JsonFileReader(FileReader):
 
    def __init__(self, path):
    # 定义成员变量记录文件的路径
        self.path = path
 
    def read_data(self) -> list[Record]:
        f = open(self.path, "r", encoding="UTF-8")
 
        record_list: list[Record] = []
        for line in f.readlines():
            data_dict = json.loads(line)
            record = Record(data_dict["date"], data_dict["order_id"], int(data_dict["money"]), data_dict["province"])
            # 将record对象放入record_list中，并返回
            record_list.append(record)
 
            # 关闭文件对象
        f.close()
        return record_list

④ 魔术方法，在当前类中进行测试


if __name__ == '__main__':
    text_file_reader = TextFileReader("E:\python.learning\第13章资料/2011年1月销售数据.txt")
    json_file_reader = JsonFileReader("E:\python.learning\第13章资料/2011年2月销售数据JSON.txt")
    list1 = text_file_reader.read_data()
    list2 = json_file_reader.read_data()
 
    for l in list1:
        # 魔术方法
        print(l)
 
    for l in list2:
        print(l)

⑤ 读取结果

3.数据分析及可视化


# 导包
from file_define import FileReader, TextFileReader, JsonFileReader
from data_define import Record
# 导入Bar对象绘制柱状图
from pyecharts.charts import Bar
# 导入主题的包
from pyecharts.globals import ThemeType
# 导入选项的包
from pyecharts.options import *
 
# 读取数据，将读取到的数据保存在变量中
text_file_reader = TextFileReader("E:\python.learning\第13章资料/2011年1月销售数据.txt")
json_file_reader = JsonFileReader("E:\python.learning\第13章资料/2011年2月销售数据JSON.txt")
 
# 一月份数据
jan_data: list[Record] = text_file_reader.read_data()   # 类型注解
# 二月份数据
feb_data: list[Record] = json_file_reader.read_data()   # 类型注解
 
# 将两个月份的数据合并为1个list来存储，通过加法存储
all_data: list[Record] = jan_data + feb_data            # 类型注解
 
# 开始进行数据计算
 
# 用字典类型数据结构解决数据计算问题，将字典索引项相同的项的值进行相加，因为字典的key索引是不会重复的
# eg:{“2011-01-01”:1234,"2011-01-02":300,"2011-01-03":650}
data_dict = {}
# 得到一个个的类对象
for record in all_data:
    # if语句判断当前日期是否存在字典的索引类型中
    if record.data in data_dict.keys():
        # 当前日期已经记录了，累加即可
        data_dict[record.data] += record.money
    else:
        # 说明是新类型的第一条记录
        data_dict[record.data] = record.money
 
# 可视化图表开发   pyecharts模块进行开发     Bar是一个类，导入这个包，构建Bar对象
# init_opts传入主题设置
bar = Bar(init_opts=InitOpts(theme=ThemeType.LIGHT))
# 得到全部的key，转化为list
# 添加x轴数据
bar.add_xaxis(list(data_dict.keys()))
# 添加y轴数据
bar.add_yaxis("销售额", list(data_dict.values()),label_opts=LabelOpts(is_show=False))
# 给当前图表设置小标题
bar.set_global_opts(
    # 传一个标题对象，构造一个类对象，通过构造方法传参
    title_opts=TitleOpts(title="每日销售额")
)
 
# 通过成员方法给柱状图起名
bar.render("每日销售额柱状图.html")

tips：

① 读取数据，将读取到的数据保存在变量中


text_file_reader = TextFileReader("E:\python.learning\第13章资料/2011年1月销售数据.txt")
json_file_reader = JsonFileReader("E:\python.learning\第13章资料/2011年2月销售数据JSON.txt")
 
# 一月份数据
jan_data: list[Record] = text_file_reader.read_data()   # 类型注解
# 二月份数据
feb_data: list[Record] = json_file_reader.read_data()   # 类型注解
 
# 将两个月份的数据合并为1个list来存储，通过加法存储
all_data: list[Record] = jan_data + feb_data            # 类型注解

② 数据计算


# 用字典类型数据结构解决数据计算问题，将字典索引项相同的项的值进行相加，因为字典的key索引是不会重复的
# eg:{“2011-01-01”:1234,"2011-01-02":300,"2011-01-03":650}
data_dict = {}
# 得到一个个的类对象
for record in all_data:
    # if语句判断当前日期是否存在字典的索引类型中
    if record.data in data_dict.keys():
        # 当前日期已经记录了，累加即可
        data_dict[record.data] += record.money
    else:
        # 说明是新类型的第一条记录
        data_dict[record.data] = record.money

③ 可视化图表开发


# 可视化图表开发   pyecharts模块进行开发     Bar是一个类，导入这个包，构建Bar对象
 
# init_opts传入主题设置
bar = Bar(init_opts=InitOpts(theme=ThemeType.LIGHT))
# 得到全部的key，转化为list
# 添加x轴数据
bar.add_xaxis(list(data_dict.keys()))
# 添加y轴数据
bar.add_yaxis("销售额", list(data_dict.values()),label_opts=LabelOpts(is_show=False))
# 给当前图表设置小标题
bar.set_global_opts(
    # 传一个标题对象，构造一个类对象，通过构造方法传参
    title_opts=TitleOpts(title="每日销售额")
)
 
# 通过成员方法给柱状图起名
bar.render("每日销售额柱状图.html")

可视化图表

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1.data_define

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2.file_define

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可视化图表

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