Python面向对象基础

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-10-31 15:56 178阅读 0赞

# Python面向对象基础 #

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# 目标 #

*  理解面向对象
 *  类和对象
 *  添加和获取对象属性
 *  魔法方法

# 一. 理解面向对象 #

面向对象就是将编程当成是一个事物，对外界来说，事物是直接使用的，不用去管他内部的情况。而编程就是设置事物能够做什么事

# 二. 类和对象 #

在面向对象编程过程中，有两个重要组成部分：类 和 对象。

类和对象的关系：用类去创建一个对象。

## 2.1 理解类和对象 ##

### 2.1.1 类 ###

类是对一系列具有相同特征和行为的事物的统称，是一个抽象的概念，不是真实存在的事物。

*  特征即是属性
 *  行为即是方法

类比如是制造洗衣机时要用到的图纸，也就是说类是用来创建对象。

### 2.1.2 对象 ###

对象是类创建出来的真实存在的事物，例如：洗衣机。

> 注意：开发中，先有类，再有对象。

## 2.2 面向对象实现方法 ##

### 2.2.1 定义类 ###

Python2中类分为：经典类 和 新式类

*  语法

class 类名():
        代码
        ......

> 注意：类名要满足标识符命名规则，同时遵循大驼峰命名习惯。

*  体验

class Washer():
        def wash(self):
            print('我会洗衣服')

*  拓展：经典类

不由任意内置类型派生出的类，称之为经典类

class 类名:
        代码
        ......

### 2.2.2 创建对象 ###

对象又名实例。

*  语法

对象名 = 类名()

*  体验

# 创建对象
    haier1 = Washer()
    
    # <__main__.Washer object at 0x0000018B7B224240>
    print(haier1)
    
    # haier对象调用实例方法
    haier1.wash()

> 注意：创建对象的过程也叫实例化对象。

### 2.2.3 self ###

self指的是调用该函数的对象。

# 1. 定义类
    class Washer():
        def wash(self):
            print('我会洗衣服')
            # <__main__.Washer object at 0x0000024BA2B34240>
            print(self)
    
    
    # 2. 创建对象
    haier1 = Washer()
    # <__main__.Washer object at 0x0000018B7B224240>
    print(haier1)
    # haier1对象调用实例方法
    haier1.wash()
    
    
    haier2 = Washer()
    # <__main__.Washer object at 0x0000022005857EF0>
    print(haier2)

> 注意：打印对象和self得到的结果是一致的，都是当前对象的内存中存储地址。

# 三. 添加和获取对象属性 #

属性即是特征，比如：洗衣机的宽度、高度、重量…

对象属性既可以在类外面添加和获取，也能在类里面添加和获取。

## 3.1 类外面添加对象属性 ##

*  语法

对象名.属性名 = 值

*  体验

haier1.width = 500
    haier1.height = 800

## 3.2 类外面获取对象属性 ##

*  语法

对象名.属性名

*  体验

print(f'haier1洗衣机的宽度是{haier1.width}')
    print(f'haier1洗衣机的高度是{haier1.height}')

## 3.3 类里面获取对象属性 ##

*  语法

self.属性名

*  体验

# 定义类
    class Washer():
        def print_info(self):
            # 类里面获取实例属性
            print(f'haier1洗衣机的宽度是{self.width}')
            print(f'haier1洗衣机的高度是{self.height}')
    
    # 创建对象
    haier1 = Washer()
    
    # 添加实例属性
    haier1.width = 500
    haier1.height = 800
    
    haier1.print_info()

# 四. 魔法方法 #

在Python中，`__xx__()`的函数叫做魔法方法，指的是具有特殊功能的函数。

## 4.1 `__init__()` ##

### 4.1.1 体验`__init__()` ###

思考：洗衣机的宽度高度是与生俱来的属性，可不可以在生产过程中就赋予这些属性呢？

答：理应如此。

`__init__()`方法的作用：初始化对象。

class Washer():
        
        # 定义初始化功能的函数
        def __init__(self):
            # 添加实例属性
            self.width = 500
            self.height = 800
    
    
        def print_info(self):
            # 类里面调用实例属性
            print(f'洗衣机的宽度是{self.width}, 高度是{self.height}')
    
    
    haier1 = Washer()
    haier1.print_info()

> 注意：
> 
>  *  `__init__()`方法，在创建一个对象时默认被调用，不需要手动调用
>  *  `__init__(self)`中的self参数，不需要开发者传递，python解释器会自动把当前的对象引用传递过去。

### 4.1.2 带参数的`__init__()` ###

思考：一个类可以创建多个对象，如何对不同的对象设置不同的初始化属性呢？

答：传参数。

class Washer():
        def __init__(self, width, height):
            self.width = width
            self.height = height
    
        def print_info(self):
            print(f'洗衣机的宽度是{self.width}')
            print(f'洗衣机的高度是{self.height}')
    
    
    haier1 = Washer(10, 20)
    haier1.print_info()
    
    
    haier2 = Washer(30, 40)
    haier2.print_info()

## 4.2 `__str__()` ##

当使用print输出对象的时候，默认打印对象的内存地址。如果类定义了`__str__`方法，那么就会打印从在这个方法中 return 的数据。

class Washer():
        def __init__(self, width, height):
            self.width = width
            self.height = height
    
        def __str__(self):
            return '这是海尔洗衣机的说明书'
    
    
    haier1 = Washer(10, 20)
    # 这是海尔洗衣机的说明书
    print(haier1)

## 4.3 `__del__()` ##

当删除对象时，python解释器也会默认调用`__del__()`方法。

class Washer():
        def __init__(self, width, height):
            self.width = width
            self.height = height
    
        def __del__(self):
            print(f'{self}对象已经被删除')
    
    
    haier1 = Washer(10, 20)
    
    # <__main__.Washer object at 0x0000026118223278>对象已经被删除
    del haier1

# 五. 综合应用 #

## 5.1 烤地瓜 ##

### 5.1.1 需求 ###

需求主线：

1.  被烤的时间和对应的地瓜状态：
    
    0-3分钟：生的
    
    3-5分钟：半生不熟
    
    5-8分钟：熟的
    
    超过8分钟：烤糊了
2.  添加的调料：
    
    用户可以按自己的意愿添加调料

### 5.1.2 步骤分析 ###

需求涉及一个事物： 地瓜，故案例涉及一个类：地瓜类。

#### 5.1.2.1 定义类 ####

*  地瓜的属性
    
     *  被烤的时间
     *  地瓜的状态
     *  添加的调料
 *  地瓜的方法
    
     *  被烤
        
         *  用户根据意愿设定每次烤地瓜的时间
         *  判断地瓜被烤的总时间是在哪个区间，修改地瓜状态
     *  添加调料
        
         *  用户根据意愿设定添加的调料
         *  将用户添加的调料存储
 *  显示对象信息

#### 5.1.2.2 创建对象，调用相关实例方法 ####

### 5.1.3 代码实现 ###

#### 5.1.3.1 定义类 ####

*  地瓜属性
    
     *  定义地瓜初始化属性，后期根据程序推进更新实例属性

class SweetPotato():
        def __init__(self):
            # 被烤的时间
            self.cook_time = 0
            # 地瓜的状态
            self.cook_static = '生的'
            # 调料列表
            self.condiments = []

#### 5.1.3.2 定义烤地瓜方法 ####

class SweetPotato():
        ......
        
        def cook(self, time):
            """烤地瓜的方法"""
            self.cook_time += time
            if 0 <= self.cook_time < 3:
                self.cook_static = '生的'
            elif 3 <= self.cook_time < 5:
                self.cook_static = '半生不熟'
            elif 5 <= self.cook_time < 8:
                self.cook_static = '熟了'
            elif self.cook_time >= 8:
                self.cook_static = '烤糊了'

#### 5.1.3.3 书写str魔法方法，用于输出对象状态 ####

class SweetPotato():
    		......
    
        def __str__(self):
            return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}'

#### 5.1.3.4 创建对象，测试实例属性和实例方法 ####

digua1 = SweetPotato()
    print(digua1)
    digua1.cook(2)
    print(digua1)

#### 5.1.3.5 定义添加调料方法，并调用该实例方法 ####

class SweetPotato():
    		......
    
        def add_condiments(self, condiment):
            """添加调料"""
            self.condiments.append(condiment)
        def __str__(self):
            return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}, 添加的调料有{self.condiments}'
          
    
    digua1 = SweetPotato()
    print(digua1)
    
    digua1.cook(2)
    digua1.add_condiments('酱油')
    print(digua1)
    
    digua1.cook(2)
    digua1.add_condiments('辣椒面儿')
    print(digua1)
    
    digua1.cook(2)
    print(digua1)
    
    digua1.cook(2)
    print(digua1)

### 5.1.4 代码总览 ###

# 定义类
    class SweetPotato():
        def __init__(self):
            # 被烤的时间
            self.cook_time = 0
            # 地瓜的状态
            self.cook_static = '生的'
            # 调料列表
            self.condiments = []
    
        def cook(self, time):
            """烤地瓜的方法"""
            self.cook_time += time
            if 0 <= self.cook_time < 3:
                self.cook_static = '生的'
            elif 3 <= self.cook_time < 5:
                self.cook_static = '半生不熟'
            elif 5 <= self.cook_time < 8:
                self.cook_static = '熟了'
            elif self.cook_time >= 8:
                self.cook_static = '烤糊了'
    
        def add_condiments(self, condiment):
            """添加调料"""
            self.condiments.append(condiment)
    
        def __str__(self):
            return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}, 添加的调料有{self.condiments}'
    
    
    digua1 = SweetPotato()
    print(digua1)
    
    digua1.cook(2)
    digua1.add_condiments('酱油')
    print(digua1)
    
    digua1.cook(2)
    digua1.add_condiments('辣椒面儿')
    print(digua1)
    
    digua1.cook(2)
    print(digua1)
    
    digua1.cook(2)
    print(digua1)

## 5.2 搬家具 ##

### 5.2.1 需求 ###

将小于房子剩余面积的家具摆放到房子中

### 5.2.2 步骤分析 ###

需求涉及两个事物：房子 和 家具，故被案例涉及两个类：房子类 和 家具类。

#### 5.2.2.1 定义类 ####

*  房子类
    
     *  实例属性
        
         *  房子地理位置
         *  房子占地面积
         *  房子剩余面积
         *  房子内家具列表
     *  实例方法
        
         *  容纳家具
     *  显示房屋信息
 *  家具类
    
     *  家具名称
     *  家具占地面积

#### 5.2.2.2 创建对象并调用相关方法 ####

### 5.2.3 代码实现 ###

#### 5.2.3.1 定义类 ####

*  家具类

class Furniture():
        def __init__(self, name, area):
            # 家具名字
            self.name = name
            # 家具占地面积
            self.area = area

*  #### 房子类 ####

class Home():
        def __init__(self, address, area):
            # 地理位置
            self.address = address
            # 房屋面积
            self.area = area
            # 剩余面积
            self.free_area = area
            # 家具列表
            self.furniture = []
    
        def __str__(self):
            return f'房子坐落于{self.address}, 占地面积{self.area}, 剩余面积{self.free_area}, 家具有{self.furniture}'
    
        def add_furniture(self, item):
            """容纳家具"""
            if self.free_area >= item.area:
                self.furniture.append(item.name)
                # 家具搬入后，房屋剩余面积 = 之前剩余面积 - 该家具面积
                self.free_area -= item.area
            else:
                print('家具太大，剩余面积不足，无法容纳')

#### 5.2.3.2 创建对象并调用实例属性和方法 ####

bed = Furniture('双人床', 6)
    jia1 = Home('北京', 1200)
    print(jia1)
    
    jia1.add_furniture(bed)
    print(jia1)
    
    sofa = Furniture('沙发', 10)
    jia1.add_furniture(sofa)
    print(jia1)
    
    ball = Furniture('篮球场', 1500)
    jia1.add_furniture(ball)
    print(jia1)

# 六. 总结 #

*  面向对象重要组成部分
    
     *  类
        
         *  创建类
    
        class 类名():
          代码
    
     *  对象
    
        对象名 = 类名()
 *  添加对象属性
    
     *  类外面
    
        对象名.属性名 = 值
    
     *  类里面
    
        self.属性名 = 值
 *  获取对象属性
    
     *  类外面
    
        对象名.属性名
    
     *  类里面
    
        self.属性名
 *  魔法方法
    
     *  `__init__()`: 初始化
     *  `__str__()`:输出对象信息
     *  `__del__()`:删除对象时调用

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