python极简教程07:封装、多态和继承
测试奇谭,BUG不见。
这一场主讲python的面向对象部分——封装、多态和继承。
目的:掌握Python面向对象的三个核心概念。
封装
01 什么是封装?
封装的目的是,保护隐私。通俗的讲:不想让别人知道你的东西。
于是,便有了两个概念:普通属性(变量)和私有属性(变量)。
02 为什么要用封装?
当你不希望外界可以直接修改一些数据时。
比如用户的身份证号等信息属于用户的隐私,肯定不能直接暴露给外界直接访问或修改,那么就不能把它作为普通属性,应该作为私有属性。
03 怎么使用封装?
看下面这个例子就够了。
# !/usr/bin/python
# -*- coding:utf-8 -*-
class User:
def __init__(self, name, id_card):
# 普通属性
self.name = name
# 私有属性(双下划线)
self.__id_card = id_card
def get_id_card(self):
return self.__id_card
class Student(User):
def init(self, name, id_card):
# 普通属性
self.name = name
# 私有属性
self.__id_card = id_card
# 实例化一个User类
user = User('张三', 511011199505050101)
stu = Student('李四', 511011199505050808)
#print(user.__id_card)
# 不能直接访问私有属性,会报错:AttributeError: 'User' object has no attribute '__age'
print(user.get_id_card())
# 可以通过成员方法去访问私有属性
print(user._User__id_card)
# 也可以通过 “_类名__私有属性名” 进行访问
多态
01 什么是多态?
- 多态指同一个实体同时具有多种形式。
- 它是面向对象程序设计(OOP)的一个重要特征。
- 同一操作作用于不同的对象,可以有不同的解释,产生不同的执行结果。
- 多态一般要通过继承和重写方法去实现。
太难理解?
说简单点:一类事物(动物)有多种形态(猫,狗,猪等)。
02 有什么用?
增加了程序的灵活性和扩展性,不论对象怎么变,调用方式不变。
太难理解?
那先了解下Python的多态实现,再来理解。
首先,Python 的多态是基于鸭子类型实现。
什么是鸭子类型?
如果一种动物只要行为有相似性,那么我们就可以认为是鸭子。
比如:鸭子会走路和游泳,是鸭子;人也会走路和游泳,也是“鸭子”
class duck():
def walk(self):
print('I walk, i am a duck')
def swim(self):
print('i swim,i am a duck')
class person():
def walk(self):
print('i walk like a duck')
def swim(self):
print('i swim like a duck')
def watch_duck(a):
a.walk()
a.swim()
small_duck = duck()
watch_duck(small_duck)
# I walk, i am a duck
# i swim,i am a duck
duck_like_man = person()
watch_duck(duck_like_man)
# i walk like a duck
# i swim like a duck
watch_duck接收这个类的对象,但并没有检查对象的类型,便直接调用对象的walk和swim方法。
多态的灵活性和扩展性,便在于它关注的是调用对象如何被使用,而并不关注对象本身是什么。
即,我只关心你是否会走路和游泳,而不关心你究竟是谁。
说回灵活性和拓展性。当你再想增加一个类,比如狗,它也会走路和游泳 。
你只需要增加一个Dog类就可以了。
class Dog():
def walk(self):
print('i walk like a duck')
def swim(self):
print('i swim like a duck')
继承
01 继承和重载
什么是继承?
动物需要吃和喝,猫继承自动物,则猫会吃和喝。
什么是重载?
动物需要吃和喝,猫继承自动物,则猫会吃和喝,但是猫喝水是用舔的,因此需要特殊处理(重载)一下。
class Animal:
def eat(self):
print("animal eat")
def drink(self):
print("animal drink")
class Cat(Animal):
def drink(self):
print("cat drink by lick")
cat = Cat()
cat.eat()
cat.drink()
02 多继承
什么是多继承?
小花是一个大学生(继承自学生),在校期间,她兼职做家教(继承自老师),于是,小花有两个能力(学习和教书)。
继承顺序(MRO查找)
Python支持多继承,但是有继承顺序:
菱形继承【类似广度优先查找】
class D:
def get(self):
print("I'm D")
class B(D):
pass
class C(D):
def get(self):
print("I'm C")
class A(B, C):
pass
a = A()
a.get()
# I'm C
树型继承【类似深度优先查找】
class O:
def get(self):
print("I'm O")
class P:
def get(self):
print("I'm P")
class Z(O):
pass
class Y(P):
pass
class X(Z, Y):
pass
x = X()
x.get()
# I'm O
Python用C3算法处理多继承问题,我们可以用 _mro_ 来查看继承顺序。
print(A.__mro__)
# (<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.D'>, <class 'object'>)
print(X.__mro__)
# (<class '__main__.X'>, <class '__main__.Z'>, <class '__main__.O'>, <class '__main__.Y'>, <class '__main__.P'>, <class 'object'>)
一如既往,做个总结
01 封装可以理解为保护隐私;
02 多态的关键是鸭子类型,明白了鸭子类型,理解多态不再困难;
03 继承可用,但多继承需要慎用,如果你非用不可,那必须得研究清楚继承的层次结构;
04 以上三点,是面向对象的核心,也是你日后工作中,会经常用到的,so,它们很重要。
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