Python面向对象基本知识

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youyeye 2023-12-23 00:35:19 博主文章分类：Python ©著作权

文章标签 面向对象类方法封装继承多态 文章分类 物联网

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面向对象基本概念

类的概念

按照功能需求的顺序来设计程序。这种被称为“面向过程”的编程。
把数据和对数据的操作用一种叫做“对象”的东西包裹起来。被称为“面向对象”的编程。这种方法更适合较大型的程序开发。

类是一种抽象的类型，而对象是这种类型的实例。

面向对象编程最主要的两个概念就是：类（class）和对象（object）

举个现实的例子：
“笔”作为一个抽象的概念，可以被看成是一个类。而一支实实在在的笔，则是“笔”这种类型的对象。

类的三个最重要的概念

封装
继承
多态

# 封装就是将代码全部集合到类中，通过类实例名.方法去访问相关代码
# 继承就是将不同类的相同的功能给聚合在一个类中，定义类时区继承这个类就可以不用再写这些相同的功能
# 多态就是在父类中定义的属性或方法被子类继承之后，在不同情况下表现出不同的行为。就是同一个方法名，针对不同的对象产生不同的效果。

Python面向对象基本知识_面向对象

类的基本组成

一个类可以有属于它的函数，这种函数被称为类的“方法”。
一个类/对象可以有属于它的变量，这种变量被称作“域”。
域根据所属不同，又分别被称作“类变量”和“实例变量”。
域和方法被合称为**类的属性**。
例子：
一个笔有书写的功能，所以“书写”就是笔这个类的一种方法。每支笔有自己的颜色，“颜色”就是某支笔的域，也是这支笔的实例变量。

类的基本操作

创建类

class MyClass:
    pass

类创建语句：
关键字class加上类名用来创建一个类 class class_name: pass # 类内部的语法块

创建类实例

mc = MyClass()
print (mc)

类名加圆括号()的形式可以创建一个类的实例，也就是被称作对象的东西。

# 把这个对象赋值给变量mc。于是，mc现在就是一个MyClass类的对象。

# 输出结果：
<__main__.MyClass instance at 0x7fd1c8d01200>
# 解释：mc是__main__模块中MyClass来的一个实例（instance），后面的一串十六进制的数字是这个对象的内存地址。

创建类的域和类方法

class MyClass:
    name = 'Sam'

    def sayHi(self):
        print ('Hello %s' % self.name)

mc = MyClass()
print (mc.name)
mc.name = 'Lily'
mc.sayHi()


# 输出结果：
# Sam
# Hello Lily

给MyClass类增加了一个类变量name，并把它的值设为'Sam'。然后又增加了一个类方法sayHi。
调用类变量的方法是“对象.变量名”。可以得到它的值，也可以改变它的值。

'''
注意：
	类方法，第一个参数必须为self。
	在调用类方法的时候，通过“对象.方法名()”格式进行调用，不需要额外提供self这个参数的值。
	self在类方法中的值，就是调用的这个对象本身。（即可以通过self.变量名来访问类里面的变量）
'''

类的一个简单例子

第一个例子

假设有一辆汽车，知道它的速度(60km/h)，以及A、B两地的距离(100km)。要算出开着这辆车从A地到B地花费的时间。

面向过程的方法：

speed = 60.0
distance = 100.0
time = distance / speed
print (time)

面向对象的方法：

class Car:
  speed = 0
  def drive(self, distance):
  time = distance / self.speed
  print (time)

car = Car()
car.speed = 60.0
car.drive(100.0)

第二个例子

又有一辆更好的跑车，它的速度是150km/h，然后除了想从A到B，还要从B到C（距离200km）。要求分别知道这两种车在这两段路上需要多少时间。

面向过程的方法：

speed1 = 60.0
distance1 = 100.0
time1 = distance1 / speed1
print (time1)

distance2 = 200.0
time2 = distance2 / speed1
print (time2)

speed2 = 150.0
time3 = distance1 / speed2
print (time3)

time4 = distance2 / speed2
print (time4)

面向对象的方法：

class Car:
      speed = 0
      def drive(self, distance):
          time = distance / self.speed
          print (time)
  
  car1 = Car()
  car1.speed = 60.0
  car1.drive(100.0)
  car1.drive(200.0)

  car2 = Car()
  car2.speed = 150.0
  car2.drive(100.0)
  car2.drive(200.0)

对比两种方法：
面向过程把数据和处理数据的计算全部放在一起，当功能复杂之后，就会显得很混乱，且容易产生很多重复的代码。
面向对象，把一类数据和处理这类数据的方法封装在一个类中，让程序的结构更清晰，不同的功能之间相互独立。这样更有利于进行模块化的开发方式。

第三个例子

仍然是从A地到B地，这次除了有汽车，还有了一辆自行车！
自行车和汽车有着相同的属性：速度（speed）。还有一个相同的方法（drive），来输出行驶/骑行一段距离所花的时间。但这次要给汽车增加一个属性：每公里油耗（fuel）。而在汽车行驶一段距离的方法中，除了要输出所花的时间外，还要输出所需的油量。
# 阅读题目可以知道：（按照上面学习的知识来解答） # 要定义两个类，自行车和汽车分别写一个类， # 汽车类中有一个属性（speed）、两个方法（drive、fuel） # 自行车类中有一个属性（speed）、一个方法（drive）
解题方式：
面向过程的方法：可能需要写两个函数，然后把数据作为参数传递进去，在调用的时候要搞清应该使用哪个函数和哪些数据。
面向对象的方法：可以把相关的数据和方法封装在一起，并且可以把不同类中的相同功能整合起来。【把不同的类中所具有的相同功能给整合起来，再在其他类中单独添加不同的功能】
这就需要用到面向对象中的另一个重要概念：继承。
# 继承就是将不同类的相同的功能给聚合在一个类中，定义类时区继承这个类就可以不用再写这些相同的功能
解题过程：
要使用的方法是，创建一个叫做Vehicle的类，表示某种车，它包含了汽车和自行车所共有的东西（也就是相同的功能）：速度，行驶的方法。然后让Car类和Bike类都继承这个Vehicle类，即作为它的子类。在每个子类中，可以分别添加各自独有的属性。
Vehicle类被称为基本类或超类，Car类和Bike类被成为导出类或子类。

class Vehicle:
    def __init__(self, speed):
        self.speed = speed
        
    def drive(self, distance):
        print ('need %f hour(s)' % (distance / self.speed))
        
class Bike(Vehicle):
    pass
    
class Car(Vehicle):
    def __init__(self, speed, fuel):
        Vehicle.__init__(self, speed)
        self.fuel = fuel
        
    def drive(self, distance):
        Vehicle.drive(self, distance)
        print ('need %f fuels' % (distance * self.fuel))

b = Bike(15.0)
c = Car(80.0, 0.012)
b.drive(100.0)
c.drive(100.0)

解释一下代码：
__init__函数
会在创建一个类的对象（实例）时自动调用，用来初始化这个实例。它的参数，要在创建对象（实例）的时候提供。提供一个数值来初始化speed的值。【就是初始化函数，每次创建一个类的实例的时候都会默认执行一次init函数，如果在定义类的时候要求传入参数，那么需要再类实例的时候传入参数】
注意：__init__是python的内置方法，类似的函数名前后是两个下英文划线。
**class定义后面的括号里表示这个类继承于哪个类。**Bike(Vehicle)就是说Bike是继承自Vehicle中的子类。Vehicle中的属性和方法，Bike都会有。
Car类中，又重新定义了init和drive函数，这样会覆盖掉它继承自Vehicle的同名函数。但依然可以通过Vehicle.函数名来调用它的超类方法。以此来获得它作为Vehicle所具有的功能。注意，因为是通过类名调用方法，而不是像之前一样通过对象来调用，所以这里必须提供self的参数值。在调用超类的方法之后，又给Car增加了一个fuel属性，并且在drive中多输出一行信息。
最后，分别创建一个速度为15的自行车对象，和一个速度为80、耗油量为0.012的汽车，然后让它们去行驶100的距离。