前言
我決定了,出一期Python教學專欄博客,為每個想學Python的新手提供系統性、實用性、教學型的博客學習系列文章,主要知識板塊包括以下幾個方面:

這些都是Python新手入門都繞不過的知識板塊,沒有它們你直接去學爬蟲等方向你會一臉懵逼的,相反地,如果你掌握了它們之后,你去選擇Python的任何方向進行進階都是沒有問題的,
【Python新手入門專欄】
【正則運算式】的內容我在之前已經出過了,感興趣可以去看看,今天的內容是【面向物件編程】,
不積跬步無以至千里,不積小流無以成江海,一個一個板塊的知識積累,早晚你也會成為你羨慕的那種人,接下來就是正式的內容了,

一、面向物件的思想
面向物件是一個抽象的編程思維,很多編程語言都有的一種思想,Python是純的面向物件的語言,簡單來說可以理解為注重如何解決問題,而不是去研究底層怎么實作,
面向物件和面向程序是兩種不同的思想,面向物件編程的語言有Python等語言,面向程序編程的語言有C等語言,在寫代碼的編程思維是不同的,
舉個例子來理解這兩種思想,拿洗衣服為例,
用手洗衣服一般是這么干的:找盆-放水-加洗衣粉-浸泡衣服-搓洗-擰干-沖洗-擰干-晾曬,
這是一種面向程序的思想,一旦中間哪個環節不知道怎么辦,洗衣服就洗不好,比如說你不知道怎么搓洗導致衣服洗不干凈,比如說搓洗完之后沒有擰干直接晾曬導致一地水等等,某1個環節出錯了,都達不到想要的洗衣服效果,
用洗衣機洗衣服一般是這么干的:打開洗衣機-把衣服放進去-加洗衣粉-按開始按鈕-晾曬,
這是一種面向物件的思想,你不用知道把衣服放進去之后洗衣機是怎么洗的,你只要知道把衣服放進去后倒洗衣粉然后按按鈕就可以了,

同樣的,在編程語言當中,體現是不一樣的,C語言寫代碼的時候你得關注著你的記憶體等底層東西,但Python寫代碼的時候我們幾乎很少去關注底層的東西,注重點在于用什么方法去解決問題就可以了,
在正式涉及代碼之前,有一段概念性的東西是需要理解的,理解了這些基礎概念之后,我們才能更好地進入面向物件編程,

二、面向物件的兩個重要概念:類和物件
1.物件和類的概念
這兩個概念放在一起談可能更容易理解一些,可以簡單理解為類是產生物件的模板,
上面我們說過洗衣機的例子,如果說洗衣機是物件,那么制造這種洗衣機的圖紙就是類;如果說雞蛋是物件,那么母雞就是類;如果說狗是物件,那么狗類就是類,
在Python中,萬物皆物件,變數是物件,函式是物件,字串、串列、元組等等都是物件,

2.物件詳解
(1)物件的組成: 物件=屬性+方法
物件是由屬性和方法組成的,屬性可以理解為物件有什么,方法可以理解為物件能做什么,
(2)物件的屬性有哪些特征
- 物件的屬性可以是抽象的屬性
比如說洗衣機是一個物件,那么洗衣機是有顏色的,顏色就是1個屬性,但顏色是個抽象東西,因為它可以是紅色、白色、黑色等等顏色,
- 物件的屬性可以是另一個物件
比如說計算機是1個物件,那么計算機有硬碟,硬碟就是計算機的一個屬性,所以說物件的屬性可以是另一個物件,
- 大物件由小物件所組成
比如說滑鼠是一個物件,滑鼠的滾輪是1個物件,滑鼠里面的單片機是1個物件等等,你會發現,滑鼠這個大物件是由多個小物件組成,

(3)物件的方法
有1個規則先了解一下,物件的方法可以被自己呼叫,也可以被別的物件呼叫,后面我會詳細講解,
在物件這里我們暫時不講代碼,因為還要先講類的知識,才能更好地理解代碼里的類和物件,下面會講到的,
3.類的詳解
上面有提到過,類是產生物件的模板,那么類就是物件的抽象化,物件是類的具象化,
既然 物件=屬性+方法,同樣的,類=屬性+方法,
(1)創建類
創建類的方法:
class 類名:
屬性1
屬性2
方法1
方法2
#1個類中可以有多個屬性和方法,也可以只有屬性或者只有方法
舉例,創建1個學生類,并使用它創建物件
#創建Student類
class Student:
name = "小明" #學生類的name屬性
age = 18 #學生類的age屬性
def learn(self): #學生類的learn方法
print("學生的學習方法被呼叫了")
#創建Student類的物件
s1 = Student() #Student()就是創建的1個類物件,只是便于簡寫,我把它傳給了s1
s1.learn() #物件的方法
print(s1.age) #執行物件的屬性
#上面這兩行代碼其實可以直接寫成Student().learn() ,也同樣是利用類創建了物件并呼叫物件的方法
執行結果:
學生的學習方法被呼叫了
18
其實創建Student類的物件時,后面的3行代碼還可以寫成這樣,效果是一樣:
Student().learn() #創類的物件并使用物件的方法
print(Student().age) #創建類的物件并執行物件的屬性
回過頭來,我們再從代碼和概念結合的角度來理解一下什么是屬性和什么是方法,
類屬性就是類里面有什么,比如說類里面有name和age,所以name和age是Student這個類的屬性,
類方法是類能做什么,比如說類里面有learn(self)這個函式,它能執行“學生的學習方法被呼叫了”,也就是這個類能執行什么能干什么,所以learn(self)這個函式就是類的方法,

(1)屬性詳解
我們前面介紹過物件的屬性和類的屬性,那么我們來看一下兩者的區別和特征,
- 類屬性
1. 類屬性定義在類的內部,任何方法之外
1. 創建類的時候直接創建
2. 類名.新的屬性名=屬性值
2. 使用類屬性:
1. 物件.類屬性
2. 類.類屬性
3. 類屬性的特點:
1. 類屬性是屬于類物件的
2. 物件共用類屬性,如果類屬性變化,所有的物件也會改變
4. 類屬性有且只有一份,牽一發而動全域
- 物件屬性
物件屬性定義在方法內部
1. 創建
1. 物件.實體屬性名=屬性值
2. 方法內部創建:self.屬性名 = 屬性值
2. 使用物件屬性
物件.實體屬性名
3. 物件屬性各自擁有互相獨立
4. 物件屬性和類屬性發生命名沖突
1. 以物件屬性名優先
2. 物件屬性名會遮蔽同名的類屬性
(2)類的方法詳解
- 類方法的宣告
def 函式名(self,引數1,引數2,....)
- self
1.self默認傳遞,不需要傳值
2.self指代的是當前的實體(物件)
3.一定會有self傳遞,但名字不一定必須叫self,可以叫aa
4.self后面可以跟多個引數,用“,”隔開
- 方法的呼叫
1.物件.方法名(自動傳遞物件),例如 s2.fun1()
2.類名.方法名(類名()) #“類名()”相當于創建物件
注:方法的呼叫與函式類似,誰呼叫就回傳給誰
- 初始化的方法(特殊的類的方法)
def __init__():
1.這個方法不需要被呼叫,只要創建物件就會自動執行
2.這個方法只能回傳None值,無法回傳其他型別的值
3.如果要給init傳遞多個引數,只能通過 類名(多個引數) 的方式去傳遞
4.如果類里面沒有定義init,默認去呼叫父類
5.如果類里面重復定義了多個init方法,會被最后一個init方法覆寫
舉例:創建物件,查看默認執行的init并傳遞多個值;呼叫1個類的方法,確認該方法被呼叫并執行傳遞的值,
#創建類
class Student:
name = "小莫"
age = "18"
def __init__(self,aa,bb):
print("init被呼叫了")
print(aa)
print(bb)
def fun1(self):
print("函式1")
print(self)
def fun2(self):
print("函式2")
Student.fun1(Student(100,200)) #創建物件并傳遞多個值給init
執行結果為:
init被呼叫了
100
200
函式1
<__main__.Student object at 0x000001DAD8168400> #self值的存盤地址
三、面向物件的三大特性
三大特性:封裝、繼承、多型,
1.封裝
1.物件都有明確的邊界,把屬性和方法保護在邊界之內,(安全性)
2.封裝的力度適中,
3.封裝的原則
(1)將不需要對外提供的內容進行隱藏,
(2)隱藏屬性,提供公共的方法對其訪問
私有屬性:__name="xxx"
2.繼承
繼承是父類與子類的關系,比如狗類和二哈,狗類就是父類,二哈是子類,
(1)定義形式(類的完整形式)
class 子類的類名(父類的類名):
屬性
方法
(2)父類:基類,超類
object————頂層類
如果物件沒有書寫繼承關系,默認繼承object
(3)繼承的特點
- 子類可以繼續父類的屬性和方法
舉例:用子類創建的物件呼叫父類的屬性和方法
# 定義父類
class A:
name1 = "父類的屬性1"
def aa(self):
print("父類的方法1")
# 定義子類
class B(A):
name2 = "子類的屬性1"
def bb(self):
print("子類的方法1")
n = B()
print(n.name2) #呼叫子類的屬性
n.bb() #呼叫子類的方法
print(n.name1) #呼叫父類的屬性
n.aa() #呼叫父類的方法
執行結果為:
子類的屬性1
子類的方法1
父類的屬性1
父類的方法1
-
可擴展性,父類擴展了,子類也得到擴展,
-
如果子類沒有構造方法,物件會去呼叫父類的,
-
如果子類有自己的構造方法,則不會去呼叫父類的,
-
子類的構造方法可以呼叫父類的構造方法,呼叫可以有以下兩種方式:
父類的類名.__init__(self) #手動傳遞self
super().__init__() #不需要加self
- 多繼承
一個子類可以繼承多個父類,
# 定義父類A
class A:
name_a = "父類A的屬性1"
def aa(self):
print("父類A的方法1")
# 定義父類B
class B:
name_b = "父類B的屬性1"
def bb(self):
print("父類B的方法1")
#定義子類C
class C(A,B): #繼承兩個父類
pass #跳過
n = C()
print(n.name_a)
print(n.name_b)
n.aa()
n.bb()
執行結果為:
父類A的屬性1
父類B的屬性1
父類A的方法1
父類B的方法1
注:多繼承有好有壞,優點是增強了可拓展性,缺點則是繼承關系復雜之后容易混亂邏輯,難看懂,同時也會占用大量資源,比如著名的鉆石繼承問題,主要涉及mro和C3演算法,不懂的可以百度一下,
(4)方法覆寫
- 子類中的方法與父類中的方法同名,則覆寫父類,
#定義父類
class Animal:
def eat(self):
print("動物會吃東西")
#定義子類狗
class dog(Animal):
def eat(self):
print("狗會吃東西")
d = dog()
d.eat()
執行結果為:
狗會吃東西
-
子類覆寫了覆寫的方法之后,本質上并沒有替換父類的方法,父類的方法依然存在并可以給其他子類呼叫,
-
方法覆寫的前提:子類的方法名必須和父類的完全相同
(5)方法多載
出現多個方法名一樣的方法(函式),Python中通過默認值進行方法多載,

3.多型和多型性
多型:一類事物有多種形態,是一種使用物件的方式,子類重寫父類的方法,呼叫不同的子類物件的相同父類的方法,可以產生不同的效果,
舉例:以王者榮耀選英雄為例,英雄類(Hero)為父類,該父類中有一個方法叫stroke(技能);程咬金和后裔分別為兩個子類,兩個子類中也有stroke這個方法;呼叫者為另一個父類,有一個選擇英雄的方法,該方法需要呼叫stroke這個類方法,最后呼叫不同的子類(程咬金或后裔)物件,得到不同的技能描述,
#定義父類Hero
class Hero :
def stroke(self): #技能函式
print("英雄技能")
#定義子類程咬金
class ChengYaoJin(Hero):
def stroke(self): #技能函式
print("一技能跳躍,二技能旋轉,大招回血")
#定義子類后裔
class HouYi(Hero):
def stroke(self): #技能函式
print("一技能多發,二技能射圈,大招大鳥眩暈")
#定義呼叫者
class Person:
def chose_hero(self,hero): #玩家選擇英雄
hero.stroke()
c = ChengYaoJin() #程咬金
x = HouYi() #后裔
p = Person() #玩家
p.chose_hero(c) #玩家選擇程咬金,"c"換成"x"就會產生不同的結果
執行結果為:
一技能跳躍,二技能旋轉,大招回血
多型性:向不同的物件發送不同的資訊,不同的物件接收到資訊后,會做出不同的反應,
#定義鳥類
class Bird:
def fly(self):
print("鳥會飛")
#定義飛機類
class Plane:
def fly(self):
print("飛機會飛")
#定義火箭類
class Rocket:
def fly(self):
print("火箭會飛")
#函式呼叫父類的fly方法
def fun1(obj):
obj.fly()
fun1(Bird()) #呼叫鳥類的fly方法
fun1(Plane()) #呼叫飛機類的fly方法
fun1(Rocket()) #呼叫火箭類的fly方法
執行結果為:
鳥會飛
飛機會飛
火箭會飛
結語
這一系列的Python新手入門系列博文我會持續的更新地,如果有時候被其他事情耽誤了還請見諒,我會保持每周更新直到更新完畢的,
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