(1)面向对象的好处
在日常中,记录数据时往往使用统一的表格,这样就不会使得数据信息格式混乱,同样在程序中的数据组织中,仅仅通过变量来记录会显得混乱不统一。
在程序中是可以做到和生活中那样,设计表格、生产表格、填写表格的组织形式的。
1. 在程序中设计表格,我们称之为:设计类(class)
2. 在程序中打印生产表格,我们称之为:创建对象
3. 在程序中填写表格,我们称之为:对象属性赋值
(2)类的定义和使用
创建类的语法:
class 是关键字,表示要定义类了类的属性,即定义在类中的变量(成员变量)类的行为,即定义在类中的函数(成员方法)
创建类对象的语法:
(3)成员变量和成员方法
可以看出,类中:
其中:
(4) 成员方法的定义语法
在类中定义成员方法和定义函数基本一致,但仍有细微区别:
可以看到,在方法定义的参数列表中,有一个:self关键字
self关键字是成员方法定义的时候,必须填写的。
• 它用来表示类对象自身的意思• 当我们使用类对象调用方法的是, self 会自动被 python 传入• 在方法内部,想要访问类的成员变量,必须使用 self
self关键字,尽管在参数列表中,但是传参的时候可以忽略它。
如:
可以看到,在传入参数的时候,self是透明的,可以不用理会它
(5) 构造方法
上述代码中,为对象的属性赋值需要依次进行,略显繁琐。有没有更加高效的方式,能够一行代码就完成呢?可以,需要使用构造方法:__init__()
Python类可以使用:__init__()方法,称之为构造方法。
可以实现:
注意:
• 构造方法名称: __ init __ , 千万不要忘记 init 前后都有 2 个下划线• 构造方法也是成员方法,不要忘记在参数列表中提供: self• 在构造方法内定义成员变量,需要 使用 self 关键字
(6)几种常用的类内置方法(魔术方法)
上文的__init__ 构造方法,是Python类内置的方法之一。
这些内置的类方法,各自有各自特殊的功能,这些内置方法我们称之为:魔术方法
魔术方法很多,这里介绍几个常见的
①__str__ 字符串方法
•方法名:__str__ •返回值:字符串 •内容:自行定义
当类对象需要被转换为字符串之时,会输出如上结果(内存地址)
内存地址没有多大作用,我们可以通过__str__方法,控制类转换为字符串的行为。
②__lt__ 小于符号比较方法
•传入参数:other,另一个类对象 •返回值:True 或 False •内容:自行定义
__lt__方法,即可同时完成:小于符号 和 大于符号 2种比较
比较大于符号的魔术方法是:__gt__,不过,实现了__lt__,__gt__就没必要实现了
③__le__ 小于等于比较符号方法
•传入参数:other,另一个类对象 •返回值:True 或 False 内容:自行定义
__le__可用于:<=、>=两种比较运算符上。
>=符号实现的魔术方法是:__ge__,不过,实现了__le__,__ge__就没必要实现了
④__eq__ 比较运算符实现方法
•传入参数:other,另一个类对象 •返回值:True 或 False •内容:自行定义
不实现__eq__方法,对象之间可以比较,但是是比较内存地址,也即是:不同对象==比较一定是False结果。
实现了__eq__方法,就可以按照自己的想法来决定2个对象是否相等了
(7)面向对象的三大特性
面向对象编程,是许多编程语言都支持的一种编程思想。
简单理解是:基于模板(类)去创建实体(对象),使用对象完成功能开发。
面向对象包含3大主要特性:
Ø 封装Ø 继承Ø 多态
(8)封装
封装表示的是,将现实世界事物的:属性和行为,封装到类中,描述为:成员变量和成员方法,从而完成程序对现实世界事物的描述。
现实世界中的事物,有属性和行为。但是不代表这些属性和行为都是开放给用户使用的。
既然现实事物有不公开的属性和行为,那么作为现实事物在程序中映射的类,也应该支持。
类中提供了私有成员的形式来支持。
• 私有成员变量• 私有成员方法
定义私有成员的方式非常简单,只需要:
• 私有成员变量:变量名以 __ 开头( 2 个下划线)• 私有成员方法:方法名以 __ 开头( 2 个下划线)
即可完成私有成员的设置
私有方法无法直接被类对象使用
私有变量无法赋值,也无法获取值
私有成员无法被类对象使用,但是可以被其它的成员使用。
(9)继承
①单继承
若不使用继承,我们想创造一个新的类时,需要重新定义变量和方法,比较繁琐,如下
而使用继承之后可使代码变得简洁
使用如下图语法,可以完成类的单继承。
继承表示:将从父类那里继承(复制)来成员变量和成员方法(不含私有)
②多继承
Python的类之间也支持多继承,即一个类,可以继承多个父类
多继承注意事项
多个父类中,如果有同名的成员,那么默认以继承顺序(从左到右)为优先级。
即:先继承的保留,后继承的被覆盖
③pass关键字
pass是占位语句,用来保证函数(方法)或类定义的完整性,表示无内容,空的意思
④复写
子类继承父类的成员属性和成员方法后,如果对其“不满意”,那么可以进行复写。
即:在子类中重新定义同名的属性或方法即可。
一旦复写父类成员,那么类对象调用成员的时候,就会调用复写后的新成员
如果需要使用被复写的父类的成员,需要特殊的调用方式:
方式1:
• 调用父类成员使用成员变量:父类名.成员变量
使用成员方法:父类名.成员方法(self)
方式2:
• 使用 super() 调用父类成员使用成员变量:super().成员变量
使用成员方法:super().成员方法()
只可以在子类内部调用父类的同名成员,子类的实体类对象调用默认是调用子类复写的
(10)类型注解
Python在3.5版本的时候引入了类型注解,以方便静态类型检查工具,IDE等第三方工具。
类型注解:在代码中涉及数据交互的地方,提供数据类型的注解(显式的说明)。
主要功能:
• 帮助第三方 IDE 工具(如 PyCharm )对代码进行类型推断,协助做代码提示• 帮助开发者自身对变量进行类型注释支持:
• 变量的类型注解• 函数(方法)形参列表和返回值的类型注解
①为变量设置类型注解
方法一:
基础语法: 变量: 类型
注意:
• 元组类型设置类型详细注解,需要将每一个元素都标记出来• 字典类型设置类型详细注解,需要 2 个类型,第一个是 key 第二个是 value
方法二:
除了使用 变量: 类型, 这种语法做注解外,也可以在注释中进行类型注解。
语法: # type: 类型
一般,无法直接看出变量类型之时,会添加变量的类型注解
类型注解的限制
类型注解主要功能在于:
• 帮助第三方 IDE 工具(如 PyCharm )对代码进行类型推断,协助做代码提示• 帮助开发者自身对变量进行类型注释(备注)并不会真正的对类型做验证和判断。
也就是,类型注解仅仅是提示性的,不是决定性的
如图代码,是不会报错的。
② 函数(方法)的类型注解
【1】形参注解
如图所示:
这些都是因为,我们在定义函数(方法)的时候,没有给形参进行注解
函数和方法的形参类型注解语法:
【2】返回值注解
同时,函数(方法)的返回值也是可以添加类型注解的。
语法如下:注意,返回值类型注解的符号使用: ->
③Union类型
使用Union[类型, ......, 类型],可以定义联合类型注解
Union联合类型注解,在变量注解、函数(方法)形参和返回值注解中,均可使用。
(11)多态
多态,指的是:多种状态,即完成某个行为时,使用不同的对象会得到不同的状态。
同样的行为(函数),传入不同的对象,得到不同的状态
抽象类(接口)
包含抽象方法的类,称之为抽象类。抽象方法是指:没有具体实现的方法(pass)称之为抽象方法
多用于做顶层设计(设计标准),以便子类做具体实现。
也是对子类的一种软性约束,要求子类必须复写(实现)父类的一些方法
并配合多态使用,获得不同的工作状态。
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