Python类——面向对象

一、有关面向对象的一些知识

面向过程：根据业务逻辑从上到下写垒代码

函数式：将某功能代码封装到函数中，日后便无需重复编写，仅调用函数即可

面向对象：对函数进行分类和封装，让开发“更快更好更强...”

面向过程编程最易被初学者接受，其往往用一长段代码来实现指定功能，开发过程中最常见的操作就是粘贴复制，即：将之前实现的代码块复制到现需功能处。

面向对象编程是一种编程方式，此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现，所以，面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。

　　类就是一个模板，模板里可以包含多个函数，函数里实现一些功能

　　对象则是根据模板创建的实例，通过实例对象可以执行类中的函数

class是关键字，表示类

创建对象，类名称后加括号即可

类中的函数第一个参数必须是self（详细见：类的三大特性之封装）
类中定义的函数叫做 “方法”

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# 创建类 class Foo:           def Bar(self):         print 'Bar'       def Hello(self, name):         print 'i am %s' %name   # 根据类Foo创建对象obj obj = Foo() obj.Bar()            #执行Bar方法 obj.Hello('wupeiqi') #执行Hello方法

面向对象：【创建对象】【通过对象执行方法】、

函数编程：【执行函数】

观察上述对比答案则是肯定的，然后并非绝对，场景的不同适合其的编程方式也不同。

总结：函数式的应用场景 --> 各个函数之间是独立且无共用的数据

面向对象三大特性

面向对象的三大特性是指：封装、继承和多态。

（一）封装

封装，顾名思义就是将内容封装到某个地方，以后再去调用被封装在某处的内容。

所以，在使用面向对象的封装特性时，需要：

• 将内容封装到某处
• 从某处调用被封装的内容

第一步：将内容封装到某处

self 是一个形式参数，当执行 obj1 = Foo('wupeiqi', 18 ) 时，self 等于 obj1

当执行 obj2 = Foo('alex', 78 ) 时，self 等于 obj2

所以，内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中，每个对象中都有 name 和 age 属性，在内存里类似于下图来保存。

第二步：从某处调用被封装的内容

调用被封装的内容时，有两种情况：

• 通过对象直接调用
• 通过self间接调用

1、通过对象直接调用被封装的内容

（二）继承

继承，面向对象中的继承和现实生活中的继承相同，即：子可以继承父的内容。

如果我们要分别为猫和狗创建一个类，那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能，如下所示

 

上述代码不难看出，吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能，而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想，如下实现：

　　动物：吃、喝、拉、撒

　　   猫：喵喵叫（猫继承动物的功能）

　　   狗：汪汪叫（狗继承动物的功能）

 

 

所以，对于面向对象的继承来说，其实就是将多个类共有的方法提取到父类中，子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。

注：除了子类和父类的称谓，你可能看到过 派生类 和 基类 ，他们与子类和父类只是叫法不同而已。

（三）多态 

Pyhon不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法，但是原生多态，其Python崇尚“鸭子类型”（其实我也不太清楚什么是鸭子类型，去百度百度吧）。

上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式，根据保存格式可以如此调用被封装的内容：对象.属性名

（四）对象与类之间的关系

类： 现实生活中对事物的描述。

　　 对象： 这一类事物的实实在在的个体。

　　　　生活中有有一类个体：他们都会拿枪、射击、穿迷彩服、越野、杀敌等功能。------这就是一个军人的类。 类有属性（成员变量）和方法（动态属性）。
　　　　而具体到个体： 士兵1号、士兵2号、士兵3号等 就是这个类中的具体实体-----这就是一些士兵的对象。

　　而映射到java中 ，这些描述就是class定义的一个类
　　具体的对象， 就是new关键字在堆（heap）中创建的实体。

（五）成员变量 与 局部变量
　　作用范围： 成员变量 作用于整个类的内部
　　　　　　　局部变量 作用于方法或者语句块之中

　　内存中的位置 ：   成员变量 存在于堆内存中，因为对象的存在而存在。 会先有系统的默认初始化（0 null）， 之后才是我们定义个显示初始化。
　　　　　　　　　　在没有引用指向其对象的时候（及变成垃圾对象），被垃圾回收机回收后消失。
　　　　　　　　　　局部变量 存在于栈内存中，因为语句的执行而存在。 必须人工给予初始化，否则次变量不能使用。相关语句执行完毕后自动消失。

（六）匿名对象

　　如： new Car（）; new Car().color = "blue"; new Car().runCar();

　　　　特点：只能使用一次， 使用之后便会变成垃圾， 等垃圾回收机回收清空内存。
　　　　　　　匿名对象调用其属性没有意义， 调用其方法具有一定的意义。

　　　　使用情况：1）、只对对象的 方法 进行 一次调用 的时候。 这样写比较简便。 如果要对对象的多个成员进行调用，就必须给对象命名。
　　　　　　　　   2）、可以将匿名对象当成参数紧传递。

二、面向对象相关应用

下面展示一下有关三维向量计算的程序

import math

class Vectors:

    def __init__(self):         #计算向量坐标，根据所给点坐标

        self.x1=0

        self.x2=0

        self.y1=0

        self.y2=0

        self.z1=0

        self.z2=0

        self.x=self.x2-self.x1

        self.y=self.y2-self.y1

        self.z=self.z2-self.z1

    def add(self):              #输入三维点坐标，并计算向量坐标，根据所输入的点坐标

        self.x1=int(input("input x1 :"))

        self.y1=int(input("input y1 :"))

        self.z1=int(input("input z1 :"))

        self.x2=int(input("input x2 :"))

        self.y2=int(input("input y2 :"))

        self.z2=int(input("input z2 :"))

        self.x=self.x2-self.x1

        self.y=self.y2-self.y1

        self.z=self.z2-self.z1

    def out(self):              #输出向量坐标

        print(self.x,self.y,self.z)

    def plus(self,a,b):         #向量相加

        self.x=a.x+b.x

        self.y=a.y+b.y

        self.z=a.z+b.z

    def sub(self,a,b):          #向量相减

        self.x=a.x-b.x

        self.y=a.y-b.y

        self.z=a.z-b.z

    def pointmuti(self,a,b):    #向量的数量积

        return (a.x*b.x+a.y*b.y+a.z*b.z )

    def angle(self,a,b):        #向量的余弦值

        a1=(a.x*a.x+a.y*a.y+a.z*a.z)**0.5   #向量a的模长

        b1=(b.x*b.x+b.y*b.y+b.z*b.z)**0.5   #向量b的模长

        ab=a.x*b.x+a.y*b.y+a.z*b.z  

        return ab/(a1*b1)

v=Vectors()

a=Vectors()

b=Vectors()

a.add()

b.add()

print("向量a坐标为：" ,end='')

a.out()

print("向量b坐标为：",end='')

b.out()

print("向量a、向量b相加得：",end='')

v.plus(a,b)

v.out()

print("向量a、向量b相减得：",end='')

v.sub(a,b)

v.out()

print("向量a、向量b的向量积为：",end='')

print(v.pointmuti(a,b))

print("向量a、向量b的夹角余弦值为：",end='')

print(math.acos(v.angle(a,b)))

这些就是我的关于面向对象的一些总结了。