2020-11-05 DAY8 面向对象(二)

1313-徐同学

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面向对象进阶

面向对象三大特性继承封装(隐藏)、多态

封装(隐藏)

隐藏对象的属性和实现细节,只对外提供必要的方法。相当于将“细节封装起来”,只 对外暴露“相关调用方法”。

继承

继承可以让子类具有父类的特性,提高了代码的重用性。 从设计上是一种增量进化,原有父类设计不变的情况下,可以增加新的功能,或者改进已有的算法。

#测试继承的基本使用
class Person():  #如果在类定义中没有指定父类,则默认父类是 object根类。也就是说,object 是所有类的父类
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def say_age(self):
        print(self.name,"的年龄是:",self.age)
class Student(Person):
    def __init__(self,name,age,score):
        Person.__init__(self,name,age)
        self.score=score

print(Student.mro())  #打印类的层次结构   Student-->Person-->object
s=Student("张三",18,80)
s.say_age()

类成员的继承和重写

  1. 成员继承:子类继承了父类除构造方法之外的所有成员。
  2. 方法重写:子类可以重新定义父类中的方法,这样就会覆盖父类的方法,也称为“重写”
#测试子类的继承和重写
class Person():  #如果在类定义中没有指定父类,则默认父类是 object 类。也就是说,object 是所有类的父类
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def say_age(self):
        print(self.name,"的年龄是:",self.age)
    def say_name(self):
        print("我是",self.name)
class Student(Person):
    def __init__(self,name,age,score):
        Person.__init__(self,name,age)   #构造函数包含调用父类的构造函数
        self.score=score
    def say_score(self):
        print(self.name,"的分数是:",self.score)
    def say_name(self):                 #重写父类的方法
        print("报告老师,我是",self.name)

print(Student.mro())      #打印类的层次结构   Student-->Person-->object
s=Student("张三",18,80)
s.say_score()
s.say_name()
s.say_age()

多重继承

Python 支持多重继承,一个子类可以有多个“直接父类”。这样,就具备了“多个父 类”的特点。但是由于,这样会被“类的整体层次”搞的异常复杂,尽量避免使用。

Python 支持多继承,如果父类中有相同名字的方法,在子类没有指定父类名时,解释器将 “从左向右”按顺序搜索。

#测试多重继承和mro()方法
class A:
    def aa(self):
        print("aa")
    def say(self):
        print("say AAA!")
class B:
    def bb(self):
        print("bb")
    def say(self):
        print("say BBB!")
class C(B,A):
    def cc(self):
        print("cc")
c = C()
c.cc()
print(C.mro())  #打印C的层次结构  C-->B-->A--->object
c.say()  #解释器寻找方法是“从左到右”的方式寻找,此时会执行 B

super()获得父类定义

#测试super()
class A:
    def say(self):
        print("A: ",self)
        print("say AAA")
class B(A):
    def say(self):
        A.say(self)      #调用父类的 say 方法
        super().say()    #通过 super()调用父类的方法,这里等同于A.say(self)
        print("say BBB")
b = B()
b.say()

 

多态

多态(polymorphism)是指同一个方法调用由于对象不同可能会产生不同的行为。

#测试多态
class Man:
    def eat(self):
        print("饿了,吃饭啦!")
class Chinese(Man):
    def eat(self):
        print("中国人用筷子吃饭")

class English(Man):
    def eat(self):
        print("英国人用叉子吃饭")
class Indian(Man):
    def eat(self):
        print("印度人用右手吃饭")
def manEat(m):
    if isinstance(m,Man):
        m.eat()          #多态,一个方法调用,根据对象的不同调用不同的方法!
    else:
        print("不能吃饭")
manEat(Chinese())
manEat(English())

NOTE:

  • 多态是方法的多态,属性没有多态。
  • 多态的存在有 2 个必要条件:继承、方法的重写

特殊方法和运算符重载

每个运算符实际上都对应了相应的方法,统计如下:

2020-11-05   DAY8   面向对象(二)

我们可以重写上面的特殊方法,即实现了“运算符的重载”。
#测试运算符的重载
class Person:
    def __init__(self,name):
        self.name = name

    def __add__(self, other):   #重写加法运算的方法
        if isinstance(other,Person):
            return "{0}--{1}".format(self.name,other.name)
        else:
            return "不是同类对象,不能相加"
    def __mul__(self, other):   #重写乘法运算的方法
        if isinstance(other,int):
            return self.name*other
        else:
            return "不是同类对象,不能相乘"
p1 = Person("高淇")
p2 = Person("高希希")
x = p1 + p2
print(x)
print(p1*3)

特殊属性

Python 对象中包含了很多双下划线开始和结束的属性,这些是特殊属性,有特殊用法,下表是列出常见的特殊属性:

2020-11-05   DAY8   面向对象(二)

对象的浅拷贝和深拷贝

  • 变量赋值:两个变量仍指向同一个对象

  • 浅拷贝:子对象的内容不拷贝,源对象和拷贝对象会引用同一个子对象。

  • 深拷贝:子对象会递归拷贝,源对象和拷贝对象所有的子对象也不同。

#测试对象的引用赋值、浅拷贝、深拷贝
import copy
class MobilePhone:
    def __init__(self,cpu,screen):
        self.cpu = cpu
        self.screen = screen
class CPU:
    def calculate(self):
        print("计算,算个 12345")
        print("CPU 对象:",self)
class Screen:
    def show(self):
        print("显示一个好看的画面,亮瞎你的钛合金大眼")
        print("屏幕对象:",self)
c = CPU()
s = Screen()
m1=MobilePhone(c,s)
#测试变量赋值
n=m1
print(m1)
print(n)
#测试浅复制
print("测试浅复制...")
m2=copy.copy(m1)
print(m1,m1.cpu,m1.screen)
print(m2,m2.cpu,m2.screen)
#测试深复制
print("测试深复制...")
m2=copy.deepcopy(m1)
print(m1,m1.cpu,m1.screen)
print(m2,m2.cpu,m2.screen)

组合

“is-a”关系,我们可以使用“继承”。从而实现子类拥有的父类的方法和属性。

“has-a”关系,我们可以使用“组合”,也能实现一个类拥有另一个类的方法和属性。

#组合测试
class MobilePhone:
    def __init__(self,cpu,screen):
        self.cpu = cpu
        self.screen = screen
class CPU:
    def calculate(self):
        print("计算,算个 12345")
class Screen:
    def show(self):
        print("显示一个好看的画面,亮瞎你的钛合金大眼")
c = CPU()
s = Screen()
m = MobilePhone(c,s)
m.cpu.calculate() #通过组合,我们也能调用 cpu 对象的方法。相当于手机对象间接拥有了“cpu 的方法”
m.screen.show()

设计模式

设计模式是面向对象语言特有的内容,是我们在面临某一类问题时候固定的做法,设计模式有很多种,比较流行的是:GOF(Goup Of Four)23 种设计模式。

对于初学者,我们学习两个最常用的模式:工厂模式单例模式

#测试工厂模式
'''工厂模式实现了创建者和调用者的分离,使用专门的工厂类将选择实现类、创建对象进
行统一的管理和控制。'''
class CarFactory:
    def createCar(self,brand):
        if brand == "奔驰":
            return Benz()
        elif brand == "宝马":
            return BMW()
        elif brand == '比亚迪':
            return BYD()
        else:
            return "未知品牌,无法创建"
class Benz:
    pass
class BMW:
    pass
class BYD:
    pass
factory = CarFactory()
c1 = factory.createCar("奔驰")
c2 = factory.createCar("宝马")
print(c1)
print(c2)
#测试单例模式
'''单例模式(Singleton Pattern)的核心作用是确保一个类只有一个实例,并且提供一个访问该实例的全局访问点。'''
class CarFactory:
    __obj=None  #类属性
    __init_flag=True
    def createCar(self,brand):
        if brand == "奔驰":
            return Benz()
        elif brand == "宝马":
            return BMW()
        elif brand == '比亚迪':
            return BYD()
        else:
            return "未知品牌,无法创建"
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls.__obj==None:
            cls.__obj=object.__new__(cls)
        return cls.__obj
    def __init__(self):
        if CarFactory.__init_flag:
            print("init CarFactory...")
            CarFactory.__init_flag=False
class Benz:
    pass
class BMW:
    pass
class BYD:
    pass
factory = CarFactory()
factory2=CarFactory()
print(factory)
print(factory2)

 

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原文地址:《2020-11-05 DAY8 面向对象(二)》 发布于2020-11-08

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