Python—面向对象01

1、如何使用类

# 先定义类
class LuffyStudent():
    school = "luffycity"  # 数据属性

    def learn(self):  # 函数属性
        print("is learning...")

    def sleep(self):  # 函数属性
        print("is sleeping...")

# 查看类的名称空间
print(LuffyStudent.__dict__)
# {'__module__': '__main__', 'school': 'luffycity', 'learn': <function LuffyStudent.learn at 0x00000000025B8B70>, 'sleep': <function LuffyStudent.sleep at 0x00000000025B8BF8>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'LuffyStudent' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'LuffyStudent' objects>, '__doc__': None}

print(LuffyStudent.__dict__["school"])  # luffycity
print(LuffyStudent.__dict__["learn"])  # <function LuffyStudent.learn at 0x00000000025B8B70>

# 查
print(LuffyStudent.school)  # luffycity
print(LuffyStudent.learn)  # <function LuffyStudent.learn at 0x0000000002158AE8>

# 增
LuffyStudent.country = "China"
print(LuffyStudent.country) #  China

# 删
del LuffyStudent.country
print(LuffyStudent.__dict__)
# {'__module__': '__main__', 'school': 'luffycity', 'learn': <function LuffyStudent.learn at 0x0000000002158AE8>, 'sleep': <function LuffyStudent.sleep at 0x0000000002158B70>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'LuffyStudent' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'LuffyStudent' objects>, '__doc__': None}

# 改
LuffyStudent.school = "foguang University"
print(LuffyStudent.__dict__)
# {'__module__': '__main__', 'school': 'foguang University', 'learn': <function LuffyStudent.learn at 0x0000000002158AE8>, 'sleep': <function LuffyStudent.sleep at 0x0000000002158B70>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'LuffyStudent' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'LuffyStudent' objects>, '__doc__': None}

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2. ____init____方法

# __init__ 方法用来为对象定制对象自己独有的特征
class LuffyStudent:
    school = "luffycity"
    def __init__(self, name, sex, age):
        self.Name = name
        self.Sex = sex
        self.Age = age

    def learn(self):
        print("is learning...")

    def sleep(self):
        print("is sleeping...")

stu1 = LuffyStudent("gudon", "男", 22)  # LuffyStudent.__init__(stu1, "gudon", "男", 22)
# 加上__init__方法后，实例化的步骤
# 1、先产生一个空对象stu1
# 2、LuffyStudent.__init__(stu1, "gudon", "男", 22)

# 查
print(LuffyStudent.__dict__)
# {'__module__': '__main__', 'school': 'luffycity', '__init__': <function LuffyStudent.__init__ at 0x0000000002598AE8>, 'learn': <function LuffyStudent.learn at 0x0000000002598B70>, 'sleep': <function LuffyStudent.sleep at 0x0000000002598BF8>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'LuffyStudent' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'LuffyStudent' objects>, '__doc__': None}

print(stu1.Name)  # gudon
print(stu1.Sex)  # 男
print(stu1.Age)  # 22

# 改
stu1.Name = "Astro"
print(stu1.Name)  # Astro

# 删除
del stu1.Name
print(stu1.__dict__)  # {'Sex': '男', 'Age': 22}

# 增
stu1.color = "cyan"
print(stu1.__dict__)  # {'Sex': '男', 'Age': 22, 'color': 'cyan'}

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3.属性查找

# *_*coding:utf-8 *_*
class LuffyStudent:
    school = "luffycity"

    def __init__(self, name, sex, age):
        self.Name = name
        self.Sex = sex
        self.Age = age

    def learn(self):
        print("%s is learning..." % (self.Name))

    def sleep(self, x):
        print("%s is sleeping... %s" % (self.Name, x))

stu1=LuffyStudent('王二丫', '女', 18)
stu2=LuffyStudent('李三炮', '男', 38)
stu3=LuffyStudent('张铁蛋', '男', 48)
print(stu1.__dict__)
print(stu2.__dict__)
print(stu3.__dict__)
# {'Name': '王二丫', 'Sex': '女', 'Age': 18}
# {'Name': '李三炮', 'Sex': '男', 'Age': 38}
# {'Name': '张铁蛋', 'Sex': '男', 'Age': 48}

# 对象：特征与技能的结合体
# 类：类是一系列对象相似的特征与相似的功能的结合体

# 类中的数据属性，是所有对象共有的,我们看到id() 后得到的地址是一样的
print(LuffyStudent.school,id(LuffyStudent.school))  # luffycity 41639344
print(stu1.school,id(stu1.school))  # luffycity 41639344
print(stu2.school,id(stu2.school))  # luffycity 41639344
print(stu3.school,id(stu3.school))  # luffycity 41639344

# 类中的函数属性，是绑定给对象使用的，绑定到不同的对象是不同的绑定方法，对象调用绑定方式时，会把对象本身当做第一个参数传入，传给self

print(LuffyStudent.learn)
print(stu1.learn)
print(stu2.learn)
print(stu3.learn)
# <function LuffyStudent.learn at 0x00000000027C8B70>  这其实是一个函数
# <bound method LuffyStudent.learn of <__main__.LuffyStudent object at 0x00000000027C7B00>>
# <bound method LuffyStudent.learn of <__main__.LuffyStudent object at 0x00000000027C7B70>>
# <bound method LuffyStudent.learn of <__main__.LuffyStudent object at 0x00000000027C7BA8>>
# 以上打印结果说明，函数是绑定给对象使用的，不同的对象绑定各自的方法(虽然名称一样)

# <function LuffyStudent.learn at 0x00000000027C8B70>  这其实是一个函数，既然是一个函数，那么就可以调用,如下：
LuffyStudent.learn(stu1)  # 王二丫 is learning...
# 我们再看 绑定方法 ，以print(stu1.learn)  为例
# 打印结果为：<bound method LuffyStudent.learn of <__main__.LuffyStudent object at 0x00000000027C7B00>>
# bound method 绑定方法 ,我们用 stu1.learn() 调用试试
stu1.learn() #王二丫 is learning...  此时，会把stu1 作为参数传入 self

# -----------------------------------------------
# 还可以传其他参数进去
stu1.sleep(1)  # 王二丫 is sleeping... 1
stu2.sleep(2)  # 李三炮 is sleeping... 2
stu3.sleep(3)  # 张铁蛋 is sleeping... 3

# ----------------------------------------------
stu1.x = "11111"
LuffyStudent.x = "22222"
print(stu1.__dict__)  # {'Name': '王二丫', 'Sex': '女', 'Age': 18, 'x': '11111'}
print(stu1.x)  # 11111

# ------------------------------
LuffyStudent.y = "yyyyyyy"
print(stu2.__dict__)  # {'Name': '李三炮', 'Sex': '男', 'Age': 38} 注意，查看stu2 的命名空间，是没有 y 的 ^_^
print(stu2.y)  # yyyyyyy

# 综上，对象会先去自己的命名空间去找这个属性，如果没有，再去类里面找

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4. python 里一切皆对象

# Python 一切皆对象，python3里，统一了 类与类型的概念
class Student:

    def learn(self):
        print("is learning...")

    def sleep(self):
        print("is sleeping...")

print(list)  # <class 'list'>
print(Student)  # <class '__main__.Student'>
l = [1, 2, 3]  # 相当于 l = list([1, 2, 3] )
# list 和 Student 都是 class,即都是类

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5. 两个小练习

'''
练习1：编写一个学生类，产生一堆学生对象，

要求：

有一个计数器（属性），统计总共实例了多少个对象
'''

class Student:
    count = 0
    def __init__(self, name, sex, age):
        self.Name = name
        self.Sex = sex
        self.Age = age
        Student.count += 1  # 此处用Student.count 做累加

    def learn(self):
        print("%s is learning" % self.Name)

stu1 = Student("nurato" , "男", 18)
stu2 = Student("Astro", "男", 15)
stu3 = Student("spider man", "男" ,26)
print(Student.count)
print(stu1.count)
print(stu2.count)
print(stu3.count)

# 3
# 3
# 3
# 3

'''
练习2：模仿LoL定义两个英雄类，

要求：

英雄需要有昵称、攻击力、生命值等属性；
实例化出两个英雄对象；
英雄之间可以互殴，被殴打的一方掉血，血量小于0则判定为死亡。
'''

class Garen:
    def __init__(self, nickname, life_value, attack_value):
        self.Nickname = nickname
        self.Life_value = life_value
        self.Attack_value = attack_value

    def attack(self, enemy):
        enemy.Life_value -= self.Attack_value

class Riven:
    def __init__(self, nickname, life_value, attack_value):
        self.Nickname = nickname
        self.Life_value = life_value
        self.Attack_value = attack_value

    def attack(self, enemy):
        enemy.Life_value -= self.Attack_value

g1 = Garen("盖文", 100, 30)
r1 = Riven("瑞文", 80, 50)
g1.attack(r1)
print("瑞文的生命值为：", r1.Life_value)

# 瑞文的生命值为： 50

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6. 继承 和 重用

继承指的是类与类之间的关系，是一种什么“是”什么的关系，继承的功能之一就是用来解决代码重用问题

继承是一种创建新类的方式，在python中，新建的类可以继承一个或多个父类，父类又可以成为基类或超类，新建的类称为派生类或子类

class ParentClass1:
    pass

class ParentClasse2:
    pass

class SubClass1(ParentClass1):
    pass

class SubClass2(ParentClass1,ParentClasse2):
    pass

# 打印 基类 __bases__ 可以查看所有继承的父类
print(SubClass1.__bases__)
print(SubClass2.__bases__)
# (<class '__main__.ParentClass1'>,)
# (<class '__main__.ParentClass1'>, <class '__main__.ParentClasse2'>)

在开发程序的过程中，如果我们定义了一个类A，然后又想新建立另外一个类B，但是类B的大部分内容与类A的相同时

我们不可能从头开始写一个类B，这就用到了类的继承的概念。

通过继承的方式新建类B，让B继承A，B会‘遗传’A的所有属性(数据属性和函数属性)，实现代码重用

​

关于属性查找：

class Hero:
    x=3
    def __init__(self,nickname,life_value,aggresivity):
        self.nickname=nickname
        self.life_value=life_value
        self.aggresivity=aggresivity
    def attack(self,enemy):
        enemy.life_value-=self.aggresivity

class Garen(Hero):
    pass

g1 = Garen("Nurato", 100, 30)
print(g1.nickname, g1.life_value, g1.aggresivity)  # Nurato 100 30
print(g1.x)  # 3  子类没有，就去父类找，父类没有，再往上一层父类找

# 属性查找举例
class Foo:
    def f1(self):
        print("from Foo.f1")

    def f2(self):
        print("from Foo.f2")
        self.f1()  # b.f1()  先从本身类里找，没有才从父类找，此处需注意

class Bar(Foo):
    def f1(self):
        print("from Bar.f1")

b = Bar()
b.f2()  # 先调用父类的 f2(),再调用 b.f1()
# from Foo.f2
# from Bar.f1

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7.派生

子类可以添加自己的新属性或者重新定义一些属性（不会影响到父类）。

如果自己定义的属性与父类重名，在调用的时候以自己定义的为准

class Hero:
    def __init__(self,nickname,life_value,aggresivity):
        self.nickname=nickname
        self.life_value=life_value
        self.aggresivity=aggresivity
    def attack(self,enemy):
        enemy.life_value-=self.aggresivity

class Garen(Hero):
    camp='Demacia'

    def attack(self,enemy):
        print('from Garen Class')

class Riven(Hero):
    camp='Noxus'

g = Garen("盖文", 100, 30)
r = Riven("瑞文", 80, 50)

print(g.camp)  # Demacia
g.attack(r)  # from Garen Class   Garen重写了attack() ，调用自己的，不用再去父类找了
print(r.life_value)  # 80  因为调用 g.attack(r),只是打印了 “from Garen Class”，并不是走的父类的方法，所以还是 80

另外：

在子类中，新建的重名的函数属性，在编辑函数内功能的时候，有可能需要重用父类中重名的那个函数功能，应该是用调用普通函数的方式，即：类名.func()，此时就与调用普通函数无异了

8.python 继承的实现原理

python到底是如何实现继承的，对于你定义的每一个类，python会计算出一个方法解析顺序(MRO)列表，这个MRO列表就是一个简单的所有基类的线性顺序列表，例如

>>> F.mro() #等同于F.__mro__
[<class '__main__.F'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>,
<class '__main__.E'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]

为了实现继承,python会在MRO列表上从左到右开始查找基类,直到找到第一个匹配这个属性的类为止。而这个MRO列表的构造是通过一个C3线性化算法来实现的。 它实际上就是合并所有父类的MRO列表并遵循如下三条准则:

1. 子类会先于父类被检查
2. 多个父类会根据它们在列表中的顺序被检查
3. 如果对下一个类存在两个合法的选择,选择第一个父类

​

在Java和C#中子类只能继承一个父类，而Python中子类可以同时继承多个父类，如果继承了多个父类，那么属性的查找方式有两种，分别是：深度优先和广度优先

# 1、新式类
# 2、经典类

# 在python2中，经典类：没有继承object的类，以及他的子类
class Foo:
    pass
class Bar:
    pass

# 在python2中,新式类：继承 object 的类，以及他的子类都称为新式类
class Foo2(object):
    pass
class Bar2(Foo2):
    pass

# 在python3 中，全都是新式类，python3中，默认继承 object 类
class Foo3:
    pass
print(Foo3.__bases__)  # (<class 'object'>,)

以下两张图，展示了经典类和新式类，多继承情况下的属性查找方式：

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来段代码示例：

class A(object):
    def test(self):
        print('from A')

class B(A):
    def test(self):
        print('from B')

class C(A):
    def test(self):
        print('from C')

class D(B):
    def test(self):
        print('from D')

class E(C):
    def test(self):
        print('from E')

class F(D,E):
    # def test(self):
    #     print('from F')
    pass
f1=F()
f1.test()
print(F.__mro__) #只有新式才有这个属性可以查看线性列表，经典类没有这个属性

#新式类继承顺序:F->D->B->E->C->A
#经典类继承顺序:F->D->B->A->E->C
#python3中统一都是新式类 广度优先
#pyhon2中才分新式类与经典类  深度优先

针对以上代码，有如下图可参考：

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9.在子类中重用父类的属性

在子类派生出的新的方法中重用父类的方法，有两种实现方式

方式一：指名道姓（不依赖继承）

# 在子类派生出的新的方法中重用父类的方法，有两种实现方式
# 方式一：指名道姓（不依赖继承）
class Hero:
    def __init__(self,nickname,life_value,aggresivity):
        self.nickname=nickname
        self.life_value=life_value
        self.aggresivity=aggresivity
    def attack(self,enemy):
        enemy.life_value-=self.aggresivity

class Garen(Hero):
    camp='Demacia'

    def attack(self,enemy):
        Hero.attack(self,enemy)  # 指名道姓 并未依赖继承
        print('from Garen Class')

class Riven(Hero):
    camp='Noxus'

g=Garen('草丛伦',100,30)
r=Riven('锐雯雯',80,50)

print(r.life_value)  # 80
g.attack(r)  # from Garen Class
print(r.life_value)  # 50

​

class Hero:
    def __init__(self,nickname,life_value,aggresivity):
        self.nickname=nickname
        self.life_value=life_value
        self.aggresivity=aggresivity
    def attack(self,enemy):
        enemy.life_value-=self.aggresivity

class Garen(Hero):
    camp='Demacia'

    def __init__(self,nickname,life_value,aggresivity,weapon):
        # self.nickname=nickname
        # self.life_value=life_value
        # self.aggresivity=aggresivity
        Hero.__init__(self, nickname, life_value, aggresivity)  # 相当于上面三条语句
        self.weapon=weapon

    def attack(self,enemy):
        Hero.attack(self,enemy) #指名道姓
        print('from Garen Class')

g=Garen('草丛伦',100,30,'金箍棒')

print(g.__dict__)
# {'nickname': '草丛伦', 'life_value': 100, 'aggresivity': 30, 'weapon': '金箍棒'}

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方式二：super() (依赖继承)

# 方式二：super() (依赖继承)
class Hero:
    def __init__(self,nickname,life_value,aggresivity):
        self.nickname=nickname
        self.life_value=life_value
        self.aggresivity=aggresivity
    def attack(self,enemy):
        enemy.life_value-=self.aggresivity

class Garen(Hero):
    camp='Demacia'

    def attack(self,enemy):
        super(Garen,self).attack(enemy) # 依赖继承
         #  super(Garen,self) 表示得到父类，为固定写法,这是python2的写法，在python3中，也可以直接写为 super().attack(enemy)
        print('from Garen Class')

class Riven(Hero):
    camp='Noxus'

g=Garen('草丛伦',100,30)
r=Riven('锐雯雯',80,50)

print(r.life_value)  # 80
g.attack(r)  # from Garen Class
print(r.life_value)  # 50

​

刚才上面代码中，指名道姓的方式，改为 继承的方式：

class Garen(Hero):
    camp='Demacia'

    def __init__(self,nickname,life_value,aggresivity,weapon):
        # self.nickname=nickname
        # self.life_value=life_value
        # self.aggresivity=aggresivity

        # super(Garen,self).__init__(nickname,life_value,aggresivity) #python2的写法，python3可以直接写为 super().__init__(nickname,life_value,aggresivity) ，如下
        super().__init__(nickname,life_value,aggresivity)
        self.weapon=weapon

    def attack(self,enemy):
        Hero.attack(self,enemy) #指名道姓
        print('from Garen Class')

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​

class A:
    def f1(self):
        print("from A")
        super().f1()

class B:
    def f1(self):
        print("from B")

class C(A, B):
    pass

print(C.mro())
# [<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'>]

c = C()
c.f1()
# 打印结果：
# from A
# from B
# 分析一下：c对象里没有f1(),去 class C 这个类里面找，也没有，去A里面找,找到后，执行 print("from A")，然后执行 super().f1()，此时，mro 中，已经找到 <class '__main__.A'> ，接下来会去找 <class '__main__.B'> ，所以，会执行 class B 里的 f1()

虽然A没有继承B，B 也确实不是 A 的父类，因为现在是基于 c 的 MRO 来找的，程序走到哪一步，调用super(),就会基于目前的查找位置往后继续查找

​

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​

10. 组合

​

软件重用的重要方式除了继承之外还有另外一种方式，即：组合

组合指的是，在一个类中以另外一个类的对象作为数据属性，称为类的组合

class People:
    school = "木叶学院"

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

class Teacher(People):
    def __init__(self, name, age, sex, level, salary):
        super().__init__(name, age, sex)
        self.level = level
        self.salary = salary

    def teach(self):
        print("%s is teaching..." % self.name)

class Student(People):
    def __init__(self,name, age, sex, class_time):
        super().__init__(name,age,sex)
        self.class_time = class_time

    def learn(self):
        print("%s is learning..." % self.name)

class Course:
    def __init__(self, course_name, course_price):
        self.course_name = course_name
        self.course_price = course_price

    def tell_info(self):
        print("课程名称:<%s>  课程价格:<%s>" % (self.course_name, self.course_price))

teacher1 = Teacher("卡卡西", 30, "male", "上忍", 10000)
teacher2 = Teacher("大和", 28, "male", "影", 9000)

fly_skill = Course("飞行术", 500)  # 创建课程对象
teacher1.course = fly_skill  # 把课程对象作为一个属性给对象teacher1，然后就可以通过 teacher1.course.xx 来访问Course 的属性了
print(teacher1.course.course_name)  # 飞行术
teacher1.course.tell_info()  # 课程名称:<飞行术>  课程价格:<500>

stu1 = Student("鸣人", 15, "male", "白天")
sword_in_hand = Course("手里剑", 300)
stu1.course = sword_in_hand
print(stu1.course.course_name)  # 手里剑
stu1.course.tell_info()  # 课程名称:<手里剑>  课程价格:<300>

​

组合和继承，都是有效利用已有类的资源的重要方式。但是二者的概念和使用场景皆不同。

1.继承的方式

通过继承建立了派生类与基类之间的关系，它是一种'是'的关系，比如白马是马，人是动物。

当类之间有很多相同的功能，提取这些共同的功能做成基类，用继承比较好，比如老师是人，学生是人

2.组合的方式

用组合的方式建立了类与组合的类之间的关系，它是一种‘有’的关系,比如老师有生日，老师有课程

所以，当类之间有显著不同，并且较小的类是较大的类所需要的组件时，用组合比较好

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11. 抽象类与归一化

这篇写的太长了，另起一篇继续写.......