day23--面向对象之封装、继承、多态

面向对象的三大特性：

1. 封装：
   1. 在类的内部（class内部）可以由属性和方法，外部代码可以通过直接调用实例变量的方法来操作数据，这样就隐藏了内部的逻辑，但是外部还是可以直接修改实例的属性，因此当需求中存在需要内部属性不被外部访问，就可以把属性的名称前加__。
   2. 在Python中，实例的变量如果是以__开头的，就变成一个私有化属性，只有内部可以访问，外部不能访问。

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什么是封装：
    装；网容器即名称空间里面存入名字
    封; 代表将存放与名称空间中的名字给藏起来，这种隐藏对外不对内

为什么要封装：
    封数据属性：将数据属性隐藏起来，类外部无法直接操作属性，需要类内开辟一个接口来外部使用可以间接的操作属性，可以在接口内定义任意的控制逻辑，从而严格控制使用者对属性的操作
    封函数属性：隔离复杂度（开机只有一个按键实际上却又很多操作）

如何封装：
    在类定义的属性前加__开头，（没有__结尾）

底层原理：
    # __开头的属性实现隐藏，只是语法层面上的变形，并不会真的限制类外部的访问
    # 该变形操作只在类定义阶段检测语法时发生一次，类定义阶段之后新增的__开头的属性并不会变形
    # 如果父类不想让子类覆盖自己的属性，可以在属性前加__开头
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class Student:

    def __init__(self, name, age, gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender

    def study(self):
        print('学生%s，正在学习' % self.name)

st1 = Student('qzk', 18, 'male')
print(st1.__dict__)  # {'name': 'qzk', 'age': 18, 'gender': 'male'}

class Student:

    def __init__(self, name, age, gender):
        self.name = name  # 姓名未隐藏封装
        self.__age = age  # 年龄设置为私有化属性
        self.__gender = gender  # 性别设置为私有化属性

    def __study(self):  # 类的函数属性也可以私有化
        print('学生%s，正在学习' % self.name)

    @property  # property 语法糖是将函数属性伪装成数据属性
    def age(self):  # 以函数伪装成数据的形式，通过 obj.age方式，去查看对象的私有化属性obj.__age
        return self.__age

    @age.setter  # 在property 装饰的函数下，内置了一个函数名.setter装饰器，用来修改私有化属性，作为修改私有化属性的接口
    def age(self, age):
        if not isinstance(age, int):
            raise TypeError('请输入正确的数据类型：int')
        else:
            self.__age = age

st2 = Student('qzk', 18, 'male')
print(st2.__dict__)  # {'name': 'qzk', '_Student__age': 18, '_Student__gender': 'male'}
# 我们发现，被封装的属性，在名称空间的字典中存储的形式是'_类名__属性名'，这在底层就是一种封装，属性私有化一种实现
# 我们发现如果真的想访问该属性，可以使用如下方式：
print(st2._Student__age)  # 18 该方式是直接访问底层的字典里面信息，一般不建议这样操作
# print(st2.__age)  # AttributeError: 'Student' object has no attribute '__age',这样访问会报错，无法访问

# 如果我们真的想访问该信息，一般我们会开一个借口并对其加以控制
print(st2.age)  #
st2.age = 19
print(st2.age)  #
st2.age = '十八'  # raise TypeError('请输入正确的数据类型：int')
# TypeError: 请输入正确的数据类型：int

# property 装饰器，是用来将类的函数属性伪装成数据属性，被装饰过后的函数属性，是不可以进行增删改查操作的，
# 但是如果实际真的需要增删改查，则需要在所开接口上方进行装饰器（函数名.setter）操作

二、继承：

1. 分类： 继承分为单继承和多继承
2. 定义： 在OOP程序设计中，当我们定义一个class的时候，可以从某个现有的class继承，新的class称为子类（Subclass），而被继承的class称为基类、父类或超类（Base class、Super class）。

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继承的特点：
　　1.在python中，一个子类可以同时继承多个父类
　　2.在继承背景下去说，python中的类分为两种：新式类 和 经典类
　　　　1.新式类： 但凡继承object的类，以及该类的子类，都称为新式类（python3中，所有继承关系，父类都默认继承object，因此都是新式类）
　　　　2.经典类：经典类的概念只有在python2中存在，python2中类的继承，父类不默认继承object，如果是新式类，需要手动继承object。
　　　　3.在新式类中属性的查找顺序（按照广度优先原则，最后查找object），在经典类中按照深度优先的原则。
　　　　4.新式类与经典类的区别:继承中属性查找的实现原理不同
　　3.继承： 利用继承来解决类与类之间的方法冗余问题
　　4.派生：在子类派生的新方法中重用父类的功能和方法

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# 抽离：先有多个有共同点的类，抽离出共性形成的类 => 父类
# 派生：通过已有的父类，再去定义该类的子类，这种方式就叫做派生

# 继承：继承是一种关系，子类可以通过父类获取属性和方法，能获取的根据就是继承

# 继承的语法：
# class 父类名:pass
# class 子类名(父类名): pass
class Sup:
    pass
class Sub(Sup):
    pass

# 继承的规则
# 1.父类的所有未封装的属性和方法，子类都能访问
# 2.父类的所有封装的属性和方法，子类都不能访问
#       -- 在外界通过子类或子类对象，不能访问
#       -- 在子类内部通过子类或子类对象也不能访问

class Sup:
    __num = 10  # 封装被更名为_Sup__num
class Sub(Sup):
    def test(self):
        print(self.__num)  # 本质去访问_Sub__num，所以不能访问

# 继承父类的方法：子类没有明文书写父类的方法，通过继承关系拿到
class Sup:
    def test(self):
        print(self)  # 父类对象调用就是父类对象，子类对象调用就是当前调用的子类对象

class Sub(Sup):
    pass
Sub().test()

# 重写父类的方法：子类明文书写父类同名的方法，并且实现体自定义
class Sup:
    def test(self):
        print(self)  # 父类对象调用就是父类对象，子类对象调用就是当前调用的子类对象

class Sub(Sup):
    def test(self):
        print('自己的方法', self)
Sub().test()

# 重用父类的方法：子类明文书写父类同名的方法，有自己的实现体，但也用父类原有的功能
class Sup:
    def test(self):
        print(self)  # 父类对象调用就是父类对象，子类对象调用就是当前调用的子类对象

class Sub(Sup):
    def test(self):
        super().test()  # 本质 super(Sub, self).test() py2必须这么写
        print('自己的方法', self)
Sub().test()

　　super（）方法

class Sup:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def test(self):
        print(self)

class Sub(Sup):
    # 默认父级的__init__可以被继承过来，
    # 但是会出现子类对象的属性比父类多
    def __init__(self, name, salary):
        super().__init__(name)  # 父级有的共性功能通过super()交给父级做
        self.salary = salary  # 子类特有的自己来完成

    # 有继承关系下，只要名字相同，即使参数不同，还是属于同一个方法
    def test(self, num):
        super().test()  # 使用父级的方法
        print(num)

# 外界通过Sub对象来调用test方法，一定找自己的test方法(属性的查找顺序)

# 重点：super() 可以得到调用父级功能的对象，调用者还是子类对象
#         -- super()只能在子类的方法中使用
#        -- super()本质 super(子类类名, 当前对象)
#        -- super().父类普通方法 | super().__init__() | super()能调用父类所有可继承方法

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继承

1.父类：在类后()中写父类们
class A:pass
class B:pass
class C(A, B):pass

2.属性查找顺序：自己 -> ()左侧的父类 -> 依次往右类推

3.抽离：先定义子类，由子类的共性抽离出父类 - 派生：父类已经创建，通过父类再去派生子类

4.继承关系
    -- 1）父类的所有非封装的属性和方法均能被继承
    -- 2）父类的所有封装的属性和方法均能被继承
    -- 3）在子类中要去使用父类的方法
        -- 子类继承父类方法：子类不需要去实现父类的方法，子类对象可以直接调用父类方法
        -- 重写父类的方法：方法名与父类相同，实现体与父类不同，子类对象调用的是自身方法
        -- 重用父类的方法：方法名与父类相同，实现体中有自己的逻辑也调用了父类的方法(super())
            -- super():在子类中获取可以调用父类方法的对象，且在父类中体现的调用者子类或子类对象

5.复杂继承：一个类可以继承多个类，查找顺序是根据继承父类从左往右的顺序，并且在查找第一个父类时，将父类的父类也进行查找(一个父类分支全部查找完毕才去查找下一个父类分支)    

6.棱形继承
    -- 经典类：py2中类不默认继承object，所以没有明确继承的类就没有继承任何类，这样的类称之为经典类
    -- 新式类：所有直接或间接继承object的类，py2中主动继承object的类及py3中所有的类

    -- 前提：父类中有共有属性或方法，子类没有自己去定义这些属性和方法，必须从父类中获取，到底从哪个父类中获取
    -- 经典类：深度查找 a -> b -> d -> c
    -- 新式类：广度优先 a -> b -> c -> d
    d
b        c
    a
'''

super（）.属性    方法与    类名.属性    方法    调用父类属性在继承上的区别

"""
在子类派生出啦的新方法中重用父类功能2：super（）必须在类中用
super(自己的类名，自己的对象) 必须在类中用
在python3中，
super()
    调用该函数会得到一个返回值，是一个特殊的对象，该对象专门用来访问父类的属性！！！完全按照mro列表

    总结：严格依赖继承的mro表
    访问是绑定方式，有自动传值的效果

"""

1. 多态：

   # 多态：对象的多种状态 - 父类对象的多种(子类对象)状态
   
   import abc
   class People(metaclass=abc.ABCMeta):
       def __init__(self, name):
           self.name = name
       @abc.abstractmethod
       def speak(self): pass
   
   class Chinese(People):
       def speak(self):
           print('说中国话')
   class England(People):
       def speak(self):
           print('说英国话')
   
   if __name__ == '__main__':
       # 多态的体现：功能或是需求，需要父类的对象，可以传入父类对象或任意子类对象
       #       注：一般都是规定需要父类对象，传入子类对象
       def ask_someone(obj):
           print('让%s上台演讲' % obj.name)  # 父类提供，自己直接继承
           obj.speak()  # 父类提供，只不过子类重写了
   
       ch = Chinese('王大锤')
       en = England('Tom')
   
       # 传入Chinese | England均可以，因为都是People的一种状态(体现方式)
       ask_someone(ch)
       ask_someone(en)
   
       # 传入str不可以，因为str的对象没有name和speak
       # s = str('白骨精')
       # ask_someone(s)
       # p = People('kkk')

   鸭子类型：

2. # 需求：需要一个对象，该对象有name属性及speak方法，就可以作为一种状态的体现被传入
   def ask_someone(obj):
       print('让%s上台演讲' % obj.name)
       obj.speak()
   
   # 鸭子类型：
   # 1.先规定：有什么属性及什么方法的类的类型叫鸭子类型
   # 2.这些类实例化出的对象，都称之为鸭子，都可以作为需求对象的一种具体体现
   class A:
          # 能有自己特有的属性和方法，可以和B完全不一样，但是必须有鸭子类型规定的属性和方法，不然就不是鸭子类型
       def __init__(self, name):
           self.name = name
       def speak(self):
           print('说AAAA')
   
   class B:
       # 能有自己特有的属性和方法，可以和A完全不一样，但是必须有鸭子类型规定的属性和方法，不然就不是鸭子类型
       def __init__(self, name):
           self.name = name
       def speak(self):
           print('说BBBB')
   
   ask_someone(B('B'))