面向对象基础

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一、面向对象思想简介

• 软件编程就是将我们的思维转变成计算机能够识别语言的一个过程

• 什么是面向过程？

  自上而下顺序执行，逐步求精

  其程序结构是按功能划分为若干个基本模块，这些模块形成一个树状结构；

  各模块之间的关系尽可能简单，在功能上相对独立

  每一模块内部均是由顺序、选择和循环三种基本结构组成

  其模块化实现的具体方法是使用子程序

  程序流程在写程序时就已决定

• 什么是面向对象？

  把数据及对数据的操作方法放在一起，作为一个相互依存的整体——对象

  对同类对象抽象出其共性，形成类

  类中的大多数数据，只能用本类的方法进行处理

  类通过一个简单的外部接口与外界发生关系，对象与对象之间通过消息进行通信

  程序流程由用户在使用中决定

• 理解面向对象

  • 面向对象是相对面向过程而言

  • 面向对象和面向过程都是一种思想

  • 面向过程

    强调的是功能行为
    关注的是解决问题需要哪些步骤

  • 面向对象

    将功能封装进对象，强调具备了功能的对象
    关注的是解决问题需要哪些对象

  • 面向对象是基于面向过程的

• 把? 关冰箱

  面向过程

面向对象：更加符合人民思考习惯的思想，从执行者变成了指挥者

• 面向对象的特点

  是一种符合人们思考习惯的思想

  可以将复杂的事情简单化

  将程序员从执行者转换成了指挥者

• 完成需求时

  a、先要去找具有所需的功能的对象来用

  b、如果该对象不存在，那么创建一个具有所需功能的对象

• 类与对象的关系

  使用计算机语言就是不断的在描述现实生活中的事物

  Python 中描述事物通过类的形式体现，类是具体事物的抽象，概念上的定义

  对象即是该类事物实实在在存在的个体

• 面向对象的 4 大特性

  封装、继承、多态、抽象

二、第一个 Python 类

• 设计类只关心 3 样东西

  • 说明

    类名：首字母大写，遵守标识符规则
    属性：遵守标识符规则
    行为(功能、方法、函数)：遵守标识符规则

  • 设计类

    类名：Person
    属性：name age sex height weight
    行为：搬砖、盖房子

• 创建类

  • 格式

    class 类名(父类名):
        属性 & 行为

  • 说明

    class：表明这是一个类

    类名：类的名字

    ()：父类集合的开始和结束

    父类名：父类的名字，定义的类继承自父类，可以不写，默认是 object。object 是所有类的直接或间接父类

  • 代码

    class Person(object):
        pass

三、使用类实例化对象

# 类
class Person(object):
    pass

• 格式

  对象名 = 类名(参数列表)

• 说明

  参数列表：为了后面给属性进行赋值的

• 实例化代码

  per1 = Person()
  print(per1)
  per2 = Person()
  print(per2)

四、访问对象的方法

• 对象方法

  定义：如 Person 类中

  调用方式：通过实例对象调用

  调用格式：对象名. 方法名(参数列表)

  特性：在对象方法内部可以引用类内部的任何属性和方法

  注意：定义对象方法的第一个参数必须是 self，其余参数按顺序排列，调用对象方法（函数）时忽略 self

  self：代表一个对象，哪个对象调用的对象方法，那么在该方法中 self 就代表哪个对象

• 类方法

  定义：如 Person 类中

  调用方式：用类名调用(也可以使用对象调用，但是很少这么用)

  调用格式：类名. 方法名(参数列表)

  特性：在类方法内部可以引用类的属性和方法

  注意：定义对象方法的第一个参数必须是 cls，其余参数按顺序排列，调用类方法（函数）时忽略 cls

  cls：代表当前对象的类的类名

• 静态方法

  定义：如 Person 类中

  调用方式：类和实例对象均可调用

  调用格式：类名 / 对象名. 方法名(参数列表)

  特性：无论用类调用还是用实例对象调用，都无法获取到内部的属性和方法，完全独立的一个方法

  作用：常用作工具方法

• 代码

  class Person(object):
      # 定义对象方法
      def run(self):
          print("----------------run", self)
          # 对象方法内部调用其他对象方法
          self.eat("banana")
          # 对象方法内部调用其他类方法
          self.talk("nice")
      def eat(self, food):
          print("----------------eat", food)
   
      # 定义类方法
      @classmethod
      def say(cls):
          print("----------------say", cls)
          # 在类方法内部调用其他类方法
          cls.talk("handsome")
      @classmethod
      def talk(cls, word):
          print("----------------talk", word)
   
      # 定义静态方法
      @staticmethod
      def play():
          print("----------------play")
   
   
   
  # 实例化一个对象
  per = Person()
  print(per)
  print(Person)
   
  # 调用对象方法
  per.run()
  per.eat("apple")
  # Person.run() #报错
  # Person.run(per) #类调用对象方法，需要传递一个对象，实参对象会给对象方法中的 self 赋值。注意帅的人基本不这么用
   
  # 调用类方法
  Person.say()
  Person.talk("good")
  # per.say() #使用实例对象调用了类方法，最好不要这么用
   
  print("-------------------------------")
  per.run()
  Person.say()
   
  print("-------------------------------")
  per.play()
  Person.play()

五、类属性

• 定义

  class Person(object):
      # 定义类属性
      # 当多个类的对象的属性值需要相同时可以使用类属性
      name = "lilei"
      age = 18
      sex = "男"

• 调用

  可以通过类调用，也可以通过对象调用

• 使用

  # 实例化对象时，每一个对象的属性值都相同
  per1 = Person()
  per2 = Person()
   
  # 通过对象方法类属性   对象名. 类属性名
  print(per1.name, per1.age, per1.sex)
  print(per2.name, per2.age, per2.sex)
   
  # 修改对象属性值，如果对象属性不存在则变为增加对象属性
  per1.name = "liudh"
  per2.name = "daol"
  print(per1.name, per2.name, Person.name)

• 问题

  使用类创建的所有对象的属性初始值都是一样的

六、对象的初始化状态

• 需求

  类创建的多个对象的属性的初始值是不同的

• 定义

  class Person(object):
      # 类属性
      country = "中国"
   
      # 构造方法：在使用类创建实例对象时自动调用，目的是初始化对象的内容
      def __init__(self, name, age, sex):
          # 定义对象属性
          # 只能对象调用
          self.name = name
          self.age = age
          self.sex = sex

• 使用

  # 创建对象时给每个对象的属性进行赋值
  per1 = Person("daol", 45, "男")
  per2 = Person("liudh", 55, "男")
   
  print(per1.name)
  print(per2.name)
   
  # print(Person.name) # 类中没有 name 属性，且类无法调用对象属性

• __new__方法

  说明：是一个类方法，在使用类实例化对象时，在 __init__ 之前调用，在堆内存中开辟空间，并返回空间的首地址，该片内存空间就代表创建的对象(混沌对象)

  使用：以后是使用 __new__ 实现单例类，否则基本不会使用

  class Person(object):
      # 类属性
      country = "中国"
      
      def __new__(cls, *args, **kwargs):
          return super().__new__(cls)
   
      def __init__(self, name, age, sex):
          self.name = name
          self.age = age
          self.sex = sex

七、析构函数

• 作用

  释放一些不必要的内存

• 使用

  class Person(object):
      def __init__(self, name, age, sex):
          self.name = name
          self.age = age
          self.sex = sex
   
      def __del__(self):
          print("-----del-----")

• 调用：在释放对象时自动调用

  per = Person("liudh", 55, "男")
  # 释放对象
  del per
  print(per)
   
  # num = 10
  # #释放掉后面的内容
  # del num
  # print(num)