Python进阶 -- 面向对象编程②

目录

面向对象封装案例Ⅰ

01. 封装

1. 封装是面向对象编程的一大特点
2. 面向对象编程的第一步—— 将属性和方法封装到一个抽象的类中
3. 外界使用类创建对象，然后让对象调用方法
4. 对象方法的细节都被封装在类的内部

02. 小明爱跑步

需求

1. 小明体重​​75.0​​ 公斤
2. 小明每次跑步会减肥​​0.5​​ 公斤
3. 小明每次吃东西体重增加​​1​​ 公斤

提示：在 对象的方法内部，是可以 直接访问对象的属性 的！

• 代码实现：

class Person:
    """人类"""

    def __init__(self, name, weight):

        self.name = name
        self.weight = weight

    def __str__(self):

        return "我的名字叫 %s 体重 %.2f 公斤" % (self.name, self.weight)

    def run(self):
        """跑步"""

        print("%s 爱跑步，跑步锻炼身体" % self.name)
        self.weight -= 0.5

    def eat(self):
        """吃东西"""

        print("%s 是吃货，吃完这顿再减肥" % self.name)
        self.weight += 1


xiaoming = Person("小明", 75)

xiaoming.run()
xiaoming.eat()
xiaoming.eat()

print(xiaoming)

2.1 小明爱跑步扩展 —— 小美也爱跑步

需求

1. 小明和小美都爱跑步
2. 小明体重​​75.0​​ 公斤
3. 小美体重​​45.0​​ 公斤
4. 每次跑步都会减少​​0.5​​ 公斤
5. 每次吃东西都会增加​​1​​ 公斤

提示

1. 在对象的方法内部，是可以直接访问对象的属性的
2. 同一个类创建的多个对象之间，属性互不干扰！

03. 摆放家具

需求

1. 房子(House)有户型、总面积和家具名称列表

• 新房子没有任何的家具

2. 家具(HouseItem)有名字和占地面积，其中

• 席梦思(bed)占地​​4​​ 平米
• 衣柜(chest)占地​​2​​ 平米
• 餐桌(table)占地​​1.5​​ 平米

3. 将以上三件家具添加到房子中
4. 打印房子时，要求输出：户型、总面积、剩余面积、家具名称列表

剩余面积

1. 在创建房子对象时，定义一个剩余面积的属性，初始值和总面积相等
2. 当调用​​add_item​​ 方法，向房间添加家具时，让剩余面积-=家具面积

思考：应该先开发哪一个类？

答案 —— 家具类

1. 家具简单
2. 房子要使用到家具，被使用的类，通常应该先开发

3.1 创建家具

class HouseItem:

    def __init__(self, name, area):
        """

        :param name: 家具名称
        :param area: 占地面积
        """
        self.name = name
        self.area = area

    def __str__(self):
        return "[%s] 占地面积 %.2f" % (self.name, self.area)


# 1. 创建家具
bed = HouseItem("席梦思", 4)
chest = HouseItem("衣柜", 2)
table = HouseItem("餐桌", 1.5)

print(bed)
print(chest)
print(table)

小结

1. 创建了一个家具类，使用到​​__init__​​​ 和​​__str__​​ 两个内置方法
2. 使用家具类创建了三个家具对象，并且输出家具信息

3.2 创建房间

class House:

    def __init__(self, house_type, area):
        """

        :param house_type: 户型
        :param area: 总面积
        """
        self.house_type = house_type
        self.area = area
        
        # 剩余面积默认和总面积一致
        self.free_area = area
        # 默认没有任何的家具
        self.item_list = []

    def __str__(self):

        # Python 能够自动的将一对括号内部的代码连接在一起
        return ("户型：%s\n总面积：%.2f[剩余：%.2f]\n家具：%s"
                % (self.house_type, self.area,
                   self.free_area, self.item_list))

    def add_item(self, item):

        print("要添加 %s" % item)

...

# 2. 创建房子对象
my_home = House("两室一厅", 60)

my_home.add_item(bed)
my_home.add_item(chest)
my_home.add_item(table)

print(my_home)

小结

1. 创建了一个房子类，使用到​​__init__​​​ 和​​__str__​​ 两个内置方法
2. 准备了一个​​add_item​​ 方法准备添加家具
3. 使用房子类创建了一个房子对象
4. 让房子对象调用了三次​​add_item​​ 方法，将三件家具以实参传递到​​add_item​​ 内部

3.3 添加家具

需求

• 1>判断家具的面积是否超过剩余面积，如果超过，提示不能添加这件家具
• 2> 将家具的名称追加到家具名称列表中
• 3> 用房子的剩余面积-家具面积

def add_item(self, item):

        print("要添加 %s" % item)
        # 1. 判断家具面积是否大于剩余面积
        if item.area > self.free_area:
            print("%s 的面积太大，不能添加到房子中" % item.name)

            return

        # 2. 将家具的名称追加到名称列表中
        self.item_list.append(item.name)

        # 3. 计算剩余面积
        self.free_area -= item.area

3.4 小结

• 主程序只负责创建房子对象和家具对象
• 让房子对象调用​​add_item​​ 方法将家具添加到房子中
• 面积计算、剩余面积、家具列表等处理都被封装到房子类的内部

面向对象封装案例 II

一个对象的 属性 可以是 另外一个类创建的对象

01. 士兵突击

需求

1. 士兵许三多有一把AK47
2. 士兵可以开火
3. 枪能够发射子弹
4. 枪装填装填子弹——增加子弹数量

1.1 开发枪类

​​shoot​​ 方法需求

• 1> 判断是否有子弹，没有子弹无法射击
• 2> 使用​​print​​ 提示射击，并且输出子弹数量

class Gun:

    def __init__(self, model):

        # 枪的型号
        self.model = model
        # 子弹数量
        self.bullet_count = 0

    def add_bullet(self, count):

        self.bullet_count += count

    def shoot(self):

        # 判断是否还有子弹
        if self.bullet_count <= 0:
            print("没有子弹了...")

            return

        # 发射一颗子弹
        self.bullet_count -= 1
        
        print("%s 发射子弹[%d]..." % (self.model, self.bullet_count))

# 创建枪对象
ak47 = Gun("ak47")
ak47.add_bullet(50)
ak47.shoot()

1.2 开发士兵类

假设：每一个新兵 都 没有枪

定义没有初始值的属性

在定义属性时，如果 不知道设置什么初始值，可以设置为 ​​None​​

• ​​None​​关键字表示什么都没有
• 表示一个空对象，没有方法和属性，是一个特殊的常量
• 可以将​​None​​ 赋值给任何一个变量

​​fire​​ 方法需求

• 1> 判断是否有枪，没有枪没法冲锋
• 2> 喊一声口号
• 3> 装填子弹
• 4> 射击

class Soldier:

    def __init__(self, name):

        # 姓名
        self.name = name
        # 枪，士兵初始没有枪 None 关键字表示什么都没有
        self.gun = None

    def fire(self):

        # 1. 判断士兵是否有枪
        if self.gun is None:
            print("[%s] 还没有枪..." % self.name)

            return

        # 2. 高喊口号
        print("冲啊...[%s]" % self.name)

        # 3. 让枪装填子弹
        self.gun.add_bullet(50)

        # 4. 让枪发射子弹
        self.gun.shoot()

小结

1. 创建了一个士兵类，使用到​​__init__​​ 内置方法
2. 在定义属性时，如果不知道设置什么初始值，可以设置为​​None​​
3. 在封装的方法内部，还可以让自己的使用其他类创建的对象属性调用已经封装好的方法

02. 身份运算符

身份运算符用于 比较 两个对象的 内存地址 是否一致 —— 是否是对同一个对象的引用

• 在​​Python​​​ 中针对​​None​​​ 比较时，建议使用​​is​​ 判断

运算符	描述	实例
is	is 是判断两个标识符是不是引用同一个对象	x is y，类似 id(x) == id(y)
is not	is not 是判断两个标识符是不是引用不同对象	x is not y，类似 id(a) != id(b)

is 与 == 区别：

​​is​​ 用于判断 两个变量 引用对象是否为同一个
​​​==​​ 用于判断 引用变量的值 是否相等

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = [1, 2, 3]
>>> b is a 
False
>>> b == a
True