面型对象1

2019-03-26 本文已影响260人辽A丶孙悟空

一、面向对象编程介绍

想一想

请用程序描述如下事情：

A同学报道登记信息

B同学报道登记信息

C同学报道登记信息

A同学做自我介绍

B同学做自我介绍

C同学做自我介绍

demo:

stu_a = {
       "name":"A",
       "age":21,
       "gender":1,
       "hometown":"河北"
}
stu_b = {
       "name":"B",
       "age":22,
       "gender":0,
       "hometown":"山东"
}
stu_c = {
       "name":"C",
       "age":20,
       "gender":1,
       "hometown":"安徽"
}
def stu_intro(stu):
       """自我介绍"""
       for key, value in stu.items():
           print("key=%s, value=%s"%(key,value))

       print('-'*30)

stu_intro(stu_a)
stu_intro(stu_b)
stu_intro(stu_c)

结果：

结果.png

考虑现实生活中，我们的思维方式是放在学生这个个人上，是学生做了自我介绍。而不是像我们刚刚写出的代码，先有了介绍的行为，再去看介绍了谁。

用我们的现实思维方式该怎么用程序表达呢？
stu_a = Student(个人信息)
stu_b = Student(个人信息)
stu_c = Student(个人信息)
stu_a.intro()
stu_b.intro()
stu_c.intro()

面向过程：根据业务逻辑从上到下写代码

面向对象：将数据与函数绑定到一起，进行封装，这样能够更快速的开发程序，减少了重复代码的重写过程
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，开发过程的思路是将数据与函数按照执行的逻辑顺序组织在一起，数据与函数分开考虑。

今天我们来学习一种新的编程方式：面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP，面向对象程序设计）
1 .解决菜鸟买电脑的故事

第一种方式:
1)在网上查找资料
2)根据自己预算和需求定电脑的型号 MacBook 15 顶配 1W8
3)去市场找到苹果店各种店无法甄别真假随便找了一家
4)找到业务员,业务员推荐了另外一款配置更高价格便宜,也是苹果系统的 1W
5)砍价30分钟付款9999
6)成交
回去之后发现各种问题

第二种方式 :
1)找一个靠谱的电脑高手
2)给钱交易

面向对象和面向过程都是解决问题的一种思路而已

买电脑的第一种方式:

强调的是步骤、过程、每一步都是自己亲自去实现的

这种解决问题的思路我们就叫做面向过程

买电脑的第二种方式:

强调的是电脑高手, 电脑高手是处理这件事的主角,对我们而言,我们并不必亲自实现整个步骤只需要调用电脑高手就可以解决问题

这种解决问题的思路就是面向对象

用面向对象的思维解决问题的重点

当遇到一个需求的时候不用自己去实现，如果自己一步步实现那就是面向过程

应该找一个专门做这个事的人来做

面向对象是基于面向过程的

解决吃啤酒鸭的问题

第一种方式（面向过程）:
1)养鸭子
2)鸭子长成
3)杀
4)作料
5)烹饪
6)吃
7)卒

第二种方式（面向对象）:
1)找个卖啤酒鸭的人
2)给钱交易
3)吃
4)胖6斤

需要了解的定义性文字:

面向对象(object-oriented ;简称: OO) 至今还没有统一的概念我这里把它定义为: 按人们认识客观世界的系统思维方式,采用基于对象(实体) 的概念建立模型,模拟客观世界分析、设计、实现软件的办法。

面向对象编程(Object Oriented Programming-OOP) 是一种解决软件复用的设计和编程方法。这种方法把软件系统中相近相似的操作逻辑和操作应用数据、状态,以类的型式描述出来,以对象实例的形式在软件系统中复用,以达到提高软件开发效率的作用。

二、类和对象

面向对象编程的2个非常重要的概念：类和对象

对象是面向对象编程的核心，在使用对象的过程中，为了将具有共同特征和行为的一组对象抽象定义，提出了另外一个新的概念——类

类就相当于制造飞机时的图纸，用它来进行创建的飞机就相当于对象

人以类聚物以群分。

具有相似内部状态和运动规律的实体的集合(或统称为抽象)。

具有相同属性和行为事物的统称

类是抽象的,在使用的时候通常会找到这个类的一个具体的存在,使用这个具体的存在。一个类可以找到多个对象

图.png

对象

某一个具体事物的存在 ,在现实世界中可以是看得见摸得着的。

可以是直接使用的

图.png

类和对象之间的关系

图.png

小总结：类就是创建对象的模板

练习：区分类和对象

奔驰汽车类
奔驰smart 类
张三的那辆奔驰smart 对象
狗类
大黄狗类
李四家那只大黄狗对象
水果类
苹果类
红苹果类红富士苹果类
我嘴里吃了一半的苹果对象

类的构成

类(Class) 由3个部分构成
类的名称:类名
类的属性:一组数据
类的方法:允许对进行操作的方法 (行为)

举例：

人类设计,只关心3样东西:
事物名称(类名):人(Person)
属性:身高(height)、年龄(age)
方法(行为/功能):跑(run)、打架(fight)

狗类的设计
类名:狗(Dog)
属性:品种、毛色、性别、名字、腿儿的数量
方法(行为/功能):叫、跑、咬人、吃、摇尾巴

图.png

类的抽象

如何把日常生活中的事物抽象成程序中的类?

拥有相同(或者类似)属性和行为的对象都可以抽像出一个类

方法:一般名词都是类(名词提炼法)

坦克发射3颗炮弹轰掉了2架飞机
坦克--》可以抽象成类
炮弹--》可以抽象成类
飞机-》可以抽象成类

小明在公车上牵着一条叼着热狗的狗
小明--》人类
公车--》交通工具类
热狗--》食物类
狗--》狗类

【想一想】如下图中，有哪些类呢？

图.png

说明：
人、枪、子弹、手榴弹、刀子、箱子

【想一想】如下图中，有哪些类呢？

图.png

说明:

向日葵

类名: xrk

属性:

行为: 放阳光

豌豆

类名: wd

属性: 颜色、发型,血量

行为:发炮, 摇头

坚果:

类名:jg

属性:血量类型

行为:阻挡;

僵尸:

类名:js

属性:颜色、血量、类型、速度

行为:走跑跳吃死

三、定义类

定义一个类，格式如下：
class 类名:
   方法列表

demo:定义一个Cat类
# 定义类
class Cat:
   # 方法
   def eat(self):
       print("猫在吃鱼....")

   def drink(self):
       print("猫在喝可乐...")
说明：

定义类时有2种：新式类和经典类，上面的Cat为经典类，如果是Cat(object)则为新式类

类名的命名规则按照"大驼峰"

四、创建对象

python中，可以根据已经定义的类去创建出一个个对象

创建对象的格式为:
对象名 = 类名()

demo:创建对象

# 定义一个类
class Cat:
   # 属性
   # 方法
   def eat(self):
       print("猫在吃鱼....")

   def drink(self):
       print("猫在喝可乐...")

# 根据类，创建一个对象
tom = Cat()

总结：

当创建一个对象时，就是用一个模子，来制造一个实物

图.png

五、调用对象的方法

demo:

class Cat:
   # 属性
   # 方法
   def eat(self):
       print("猫在吃鱼....")

   def drink(self):
       print("猫在喝可乐...")

# 创建了一个对象
tom = Cat()
tom.eat() # 调用对象的eat方法
tom.drink() # 调用对象的drink方法

结果：

结果.png

六、给对象添加属性

demo:

class Cat:
   # 属性
   # 方法
   def eat(self):
       print("猫在吃鱼....")

   def drink(self):
       print("猫在喝可乐...")

# 创建了一个对象
tom = Cat()

# 给对象tom添加了一个属性,叫name,,里面的值是"汤姆"
tom.name = "汤姆"
# 给对象tom添加了一个属性,叫age,,里面的值是30
tom.age = 30

# 调用tom的方法
tom.eat()
tom.drink()

七、获取对象的属性

demo:

class Cat:
   # 属性
   # 方法
   def eat(self):
       print("猫在吃鱼....")

   def drink(self):
       print("猫在喝可乐...")

# 创建了一个对象
tom = Cat()

# 给对象tom添加了一个属性,叫name,,里面的值是"汤姆"
tom.name = "汤姆"
tom.age = 30

# 调用tom的方法
print('------调用对象的方法------')
tom.eat()
tom.drink()

# 直接通过对象调用其属性
print('------调用对象的属性------')
print(tom.name)
print(tom.age)

结果：

结果.png

八、通过方法获取对象属性

demo:

class Cat:
   # 属性
   # 方法
   def eat(self):
       print("猫在吃鱼....")

   def drink(self):
       print("猫在喝可乐...")

   def introduce(self):
       # print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (汤姆的名字, 汤姆的年龄))
       print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (tom.name, tom.age))

# 创建了一个对象
tom = Cat()

# 给对象tom添加了一个属性,叫name,,里面的值是"汤姆"
tom.name = "汤姆"
tom.age = 30

# 调用tom的方法
tom.eat()
tom.drink()

# 直接通过对象获取其属性
print(tom.name)
print(tom.age)

print("-"*30)

# 调用tom的方法，在其方法中获取它的属性
tom.introduce()

结果：

结果.png

九、创建多个对象

demo:

class Cat:
   # 属性
   # 方法
   def eat(self):
       print("猫在吃鱼....")

   def drink(self):
       print("猫在喝可乐...")

   def introduce(self):
       # print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (汤姆的名字, 汤姆的年龄))
       print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (tom.name, tom.age))

# 创建了一个对象
tom = Cat()
tom.name = "汤姆"
tom.age = 30
tom.eat()
tom.drink()
print(tom.name)
print(tom.age)
print("-"*30)
tom.introduce()

print("="*30)

# 创建了另外一个对象
lan_mao = Cat()
lan_mao.name = "蓝猫"
lan_mao.age = 20
lan_mao.introduce()

结果：

结果.png
通过一个类，可以创建多个对象，就好比通过一个模具创建多个实体一样

十、self

使用self替换方法中的对象名

demo:

class Cat:
   # 方法
   def eat(self):
       print("猫在吃鱼....")

   def drink(self):
       print("猫在喝可乐...")

   def introduce(self):
       # print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (汤姆的名字, 汤姆的年龄))
       # print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (tom.name, tom.age))
       print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (self.name, self.age))


# 创建了一个对象
tom = Cat()
tom.name = "汤姆"
tom.age = 30
tom.eat()
tom.drink()
print(tom.name)
print(tom.age)
print("-"*30)
tom.introduce()

print("="*30)

# 创建了另外一个对象
lan_mao = Cat()
lan_mao.name = "蓝猫"
lan_mao.age = 20
lan_mao.introduce()  # 相当于lan_mao.introduce(lan_mao)

结果：

结果.png

一个较为完整的程序

demo:

class Cat:
   # 方法
   def eat(self):
       print("%s在吃鱼...." % self.name) # 这里换成self

   def drink(self):
       print("%s在喝可乐..." % self.name)  # 这里换成self

   def introduce(self):
       # print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (汤姆的名字, 汤姆的年龄))
       # print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (tom.name, tom.age))
       print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (self.name, self.age))

# 创建了一个对象
tom = Cat()
tom.name = "汤姆"
tom.age = 30
tom.eat()
tom.drink()
print(tom.name)
print(tom.age)
print("-"*30)
tom.introduce()

print("="*30)

# 创建了另外一个对象
lan_mao = Cat()
lan_mao.name = "蓝猫"
lan_mao.age = 20
lan_mao.introduce()  # 相当于lan_mao.introduce(lan_mao)
lan_mao.eat()
lan_mao.drink()

结果：

结果.png

总结

所谓的self，可以理解为自己

可以把self当做C++中类里面的this指针一样理解，就是对象自身的意思

某个对象调用其方法时，python解释器会把这个对象作为第一个参数传递给self，所以开发者只需要传递后面的参数即可

self仅仅是一个变量名，也可将self换为其他任意的名字，但是为了能够让其他开发人员能明白这变量的意思，因此一般都会self当做名字

十一、init()方法

demo:

class Cat:

   # 方法
   def __init__(self, new_name, new_age):
       """在创建完对象之后 会自动调用, 它完成对象的初始化的功能"""
       # self.name = "汤姆"  # 如果这里写"汤姆"的话，只要是用这个Cat创建的任何对象，都叫做“汤姆”，因此不能使用
       # self.age = 20
       self.name = new_name
       self.age = new_age

   def eat(self):
       print("%s在吃鱼...." % self.name)

   def drink(self):
       print("%s在喝可乐..." % self.name)

   def introduce(self):
       # print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (汤姆的名字, 汤姆的年龄))
       # print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (tom.name, tom.age))
       print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (self.name, self.age))

# 创建了一个对象
tom = Cat("汤姆", 30)  # "汤姆", 30这2个参数会自动传递到__init__方法中
# 给对象tom添加了一个属性,叫name,,里面的值是"汤姆"
# tom.name = "汤姆"
# tom.age = 30
tom.eat()
tom.drink()
print(tom.name)
print(tom.age)
print("-"*30)
tom.introduce() # 相当于tom.introduce(tom)

print("="*30)

lan_mao = Cat("蓝猫", 20)
# lan_mao.name = "蓝猫"
# lan_mao.age = 20
lan_mao.introduce()  # 相当于lan_mao.introduce(lan_mao)
lan_mao.eat()
lan_mao.drink()

结果：

结果.png

总结

__init__()方法，在创建一个对象时默认被调用，不需要手动调用

__init__(self)中，默认有1个参数名字为self，如果在创建对象时传递了2个实参，那么__init__(self)中出了self作为第一个形参外还需要2个形参，例如__init__(self,x,y)

__init__(self)中的self参数，不需要开发者传递，python解释器会自动把当前的对象引用传递进去

十二、str()方法

定义__str__()方法

demo:

class Cat:
   """定义一个猫类"""

   def __init__(self, new_name, new_age):
       """在创建完对象之后 会自动调用, 它完成对象的初始化的功能"""
       # self.name = "汤姆"
       # self.age = 20
       self.name = new_name
       self.age = new_age  # 它是一个对象中的属性,在对象中存储,即只要这个对象还存在,那么这个变量就可以使用
       # num = 100  # 它是一个局部变量,当这个函数执行完之后,这个变量的空间就没有了,因此其他方法不能使用这个变量

   def __str__(self):
       """返回一个对象的描述信息"""
       # print(num)
       return "名字是:%s , 年龄是:%d" % (self.name, self.age)

   def eat(self):
       print("%s在吃鱼...." % self.name)

   def drink(self):
       print("%s在喝可乐..." % self.name)

   def introduce(self):
       # print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (汤姆的名字, 汤姆的年龄))
       # print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (tom.name, tom.age))
       print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (self.name, self.age))

# 创建了一个对象
tom = Cat("汤姆", 30)
print(tom)

结果：

结果.png

总结

在python中方法名如果是__xxxx__()的，那么就有特殊的功能，因此叫做“魔法”方法

当使用print输出对象的时候，只要自己定义了__str__(self)方法，那么就会打印从在这个方法中return的数据

__str__方法需要返回一个字符串，当做这个对象的描写

十三、应用:烤地瓜

为了更好的理解面向对象编程，下面以“烤地瓜”为案例，进行分析

分析“烤地瓜”的属性和方法

示例属性如下:

cookedLevel : 这是数字；0~3表示还是生的，超过3表示半生不熟，超过5表示已经烤好了，超过8表示已经烤成木炭了！我们的地瓜开始时时生的

cookedString : 这是字符串；描述地瓜的生熟程度

condiments : 这是地瓜的配料列表，比如番茄酱、芥末酱等

示例方法如下:

cook() : 把地瓜烤一段时间

addCondiments() : 给地瓜添加配料

__init__() : 设置默认的属性

__str__() : 让print的结果看起来更好一些

定义类，并且定义__init__()方法

#定义`地瓜`类
class SweetPotato:
   '这是烤地瓜的类'

   #定义初始化方法
   def __init__(self):
       self.cookedLevel = 0
       self.cookedString = "生的"
       self.condiments = []

添加"烤地瓜"方法

#烤地瓜方法
def cook(self, time):
   self.cookedLevel += time
   if self.cookedLevel > 8:
       self.cookedString = "烤成灰了"
   elif self.cookedLevel > 5:
       self.cookedString = "烤好了"    
   elif self.cookedLevel > 3:
       self.cookedString = "半生不熟"
   else:
       self.cookedString = "生的"

基本的功能已经有了一部分，赶紧测试一下

把上面2块代码合并为一个程序后，在代码的下面添加以下代码进行测试
mySweetPotato = SweetPotato()
print(mySweetPotato.cookedLevel)
print(mySweetPotato.cookedString)
print(mySweetPotato.condiments)

demo:完整的代码

class SweetPotato:
   '这是烤地瓜的类'

   #定义初始化方法
   def __init__(self):
       self.cookedLevel = 0
       self.cookedString = "生的"
       self.condiments = []

       #烤地瓜方法
   def cook(self, time):
       self.cookedLevel += time
       if self.cookedLevel > 8:
           self.cookedString = "烤成灰了"
       elif self.cookedLevel > 5:
           self.cookedString = "烤好了"
       elif self.cookedLevel > 3:
           self.cookedString = "半生不熟"
       else:
           self.cookedString = "生的"

# 用来进行测试
mySweetPotato = SweetPotato()
print(mySweetPotato.cookedLevel)
print(mySweetPotato.cookedString)
print(mySweetPotato.condiments)

结果：

结果.png

测试cook方法是否好用

在上面的代码最后面添加如下代码:

print("------接下来要进行烤地瓜了-----")
mySweetPotato.cook(4) #烤4分钟
print(mySweetPotato.cookedLevel)
print(mySweetPotato.cookedString)

结果：

结果.png

定义addCondiments()方法和__str__()方法

def __str__(self):
   msg = self.cookedString + " 地瓜"
   if len(self.condiments) > 0:
       msg = msg + "("
       for temp in self.condiments:
           msg = msg + temp + ", "
       msg = msg.strip(", ")

       msg = msg + ")"
   return msg


def addCondiments(self, condiments):
   self.condiments.append(condiments)

再次测试

demo:完整的代码如下

class SweetPotato:
   "这是烤地瓜的类"

   #定义初始化方法
   def __init__(self):
       self.cookedLevel = 0
       self.cookedString = "生的"
       self.condiments = []

   #定制print时的显示内容
   def __str__(self):
       msg = self.cookedString + " 地瓜"
       if len(self.condiments) > 0:
           msg = msg + "("

           for temp in self.condiments:
               msg = msg + temp + ", "
           msg = msg.strip(", ")

           msg = msg + ")"
       return msg

   #烤地瓜方法
   def cook(self, time):
       self.cookedLevel += time
       if self.cookedLevel > 8:
           self.cookedString = "烤成灰了"
       elif self.cookedLevel > 5:
           self.cookedString = "烤好了"
       elif self.cookedLevel > 3:
           self.cookedString = "半生不熟"
       else:
           self.cookedString = "生的"

   #添加配料
   def addCondiments(self, condiments):
       self.condiments.append(condiments)

# 用来进行测试
mySweetPotato = SweetPotato()
print("------有了一个地瓜，还没有烤-----")
print(mySweetPotato.cookedLevel)
print(mySweetPotato.cookedString)
print(mySweetPotato.condiments)
print("------接下来要进行烤地瓜了-----")
print("------地瓜经烤了4分钟-----")
mySweetPotato.cook(4) #烤4分钟
print(mySweetPotato)
print("------地瓜又经烤了3分钟-----")
mySweetPotato.cook(3) #又烤了3分钟
print(mySweetPotato)
print("------接下来要添加配料-番茄酱------")
mySweetPotato.addCondiments("番茄酱")
print(mySweetPotato)
print("------地瓜又经烤了5分钟-----")
mySweetPotato.cook(5) #又烤了5分钟
print(mySweetPotato)
print("------接下来要添加配料-芥末酱------")
mySweetPotato.addCondiments("芥末酱")
print(mySweetPotato)

结果：

结果.png

十四、应用:存放家具

demo:

#定义一个home类
class Home:

   def __init__(self, area):
       self.area = area #房间剩余的可用面积
       #self.light = 'on' #灯默认是亮的
       self.containsItem = []

   def __str__(self):
       msg = "当前房间可用面积为:" + str(self.area)
       if len(self.containsItem) > 0:
           msg = msg + " 容纳的物品有: "
           for temp in self.containsItem:
               msg = msg + temp.getName() + ", "
           msg = msg.strip(", ")
       return msg

   #容纳物品
   def accommodateItem(self,item):
       #如果可用面积大于物品的占用面积
       needArea = item.getUsedArea()
       if self.area > needArea:
           self.containsItem.append(item)
           self.area -= needArea
           print("ok:已经存放到房间中")
       else:
           print("err:房间可用面积为:%d,但是当前要存放的物品需要的面积为%d"%(self.area, needArea))


#定义bed类
class Bed:

   def __init__(self,area,name = '床'):
       self.name = name
       self.area = area

   def __str__(self):
       msg = '床的面积为:' + str(self.area)
       return msg

   #获取床的占用面积
   def getUsedArea(self):
       return self.area

   def getName(self):
       return self.name


#创建一个新家对象
newHome = Home(100)#100平米
print(newHome)

#创建一个床对象
newBed = Bed(20)
print(newBed)

#把床安放到家里
newHome.accommodateItem(newBed)
print(newHome)

#创建一个床对象
newBed2 = Bed(30,'席梦思')
print(newBed2)

#把床安放到家里
newHome.accommodateItem(newBed2)
print(newHome)

结果：

结果.png

面型对象1

一、面向对象编程介绍

二、类和对象

三、定义类

四、创建对象

五、调用对象的方法

六、给对象添加属性

七、获取对象的属性

八、通过方法获取对象属性

九、创建多个对象

十、self

十一、init()方法

十二、str()方法

十三、应用:烤地瓜

十四、应用:存放家具

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六、给对象添加属性

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十、self

十一、__init__()方法

十二、__str__()方法

十三、应用:烤地瓜

十四、应用:存放家具

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