Python16-面向对象类和对象构造函数

一、面向对象

1.概念

1.1面向对象的设计思想

面向对象是基于万物皆对象这个哲学观点。在Python中，一切皆对象

举例说明：案例一：我想要吃大盘鸡面向过程                           面向对象1.自己去买菜                         1.委托一个会砍价的人帮忙去买菜2.自己择菜                          2.委托一个临时工帮忙择菜3.自己做菜                         3.委托一个厨师帮忙做菜4.自己开始吃                         4.自己开始吃案例二：小明是一个电脑小白，想要配一台电脑，买完零件后需要运到家里，组装完成后打开电脑玩游戏面向过程                           面向对象1.小明补充电脑知识              1.委托一个懂电脑的朋友(老王)去帮忙买零件2.小明去买零件                      2.委托一个能跑腿的人去买零件3.小明把零件带回家里              3.委托一个会组装电脑的人帮小明组装电脑4.小明组装电脑                        4.小明自己打开电脑，开始玩游戏5.小明开机玩电脑    案例三：一辆白色的奥迪Q5在京藏高速上行驶这里的奥迪Q5就是一个对象，京藏高速也是一个对象

1.2面向过程和面向对象的区别【面试题】

面向过程

在生活案例中：

一种看待问题的思维方式，在思考问题的时候，着眼于问题是怎样一步一步解决的，然后亲力亲为的去解决问题

在程序中：

代码从上而下顺序执行各模块之间的关系尽可能简单，在功能上相对独立每一模块内部均是由顺序、选择和循环三种基本结构组成其模块化实现的具体方法是使用子程序程序流程在写程序时就已决定

面向对象

在生活案例中：

也是一种看待问题的思维方式，着眼于找到【一个具有特殊功能的具体个体，然后委托这个个体去做某件事情】，我们把这个个体就叫做对象，一切皆对象是一种更符合人类思考习惯的思想【懒人思想】，可以将复杂的事情简单化，将程序员从执行者转换成了指挥者

在程序中：

把数据及对数据的操作方法放在一起，作为一个相互依存的整体——对象1》对同类对象抽象出其共性，形成类2》类中的大多数数据，只能用本类的方法进行处理3》类通过一个简单的外部接口与外界发生关系，对象与对象之间通过消息进行通信4》程序流程由用户在使用中决定5》使用面向对象进行开发，先要去找具有所需功能的对象，如果该对象不存在，那么创建一个具有该功能的对象注意：面向对象只是一种思想，并不是一门编程语言,也不会绑定编程语言

面向过程和面向对象的优缺点【面试题】

面向过程：

优点：性能比面向对象高，开销比较大，比较消耗资源，比如单片机、嵌入式开发等一般采用面向过程开发，因为性能是最重要的因素缺点：没有面向对象易维护，易复用，易扩展

面向对象：

优点：易维护，易复用，易扩展，由于面向对象有封装，继承，多态的特性，可以设计出低耦合的系统，使得系统更加灵活，更加易于维护缺点：性能比面向过程低

Python是一门面向的语言，面向对象语言的特点：封装，继承和多态

狗吃屎：面向对象

吃狗屎：面向过程

2.类和对象

2.1概念

类：一个具有特殊功能的实体的集合【群体】，是抽象的

对象：在一个类中，一个具有特殊功能的实体，能够帮忙解决特定的问题【对象也被称为实例】，是具体的

两者之间的关系：类用于描述某一类对象的共同特征，而对象则是类的具体存在（包含关系）

问题：先有对象还是先有类？

【不好说，但是，一般在程序中，都是先定义类，然后通过类创建对象】

举例：

         类                               对象人                         张三、李四、王麻子、杨阳。。。SuperHero             蝙蝠侠、蜘蛛侠、美国队长。。。快递                       顺丰、圆通、申通、韵达。。。

帮助理解：类也是一种数据类型，只不过是自定义的【系统类ValueError,NameError….】，跟所学过int,str,bool等类似。用类实例化对象相当于定义一个类的变量

num = 10
print(type(num))   # <class 'int'># 定义类Person
p = Person()
print(type(p))    # <class '__main__.person'>

2.2类的定义和对象的创建

格式：

class 类名()：

类体

说明：

a.Python中使用class关键字定义类b.类名只要是一个合法的标识符即可，但是要求：遵循大驼峰命名法 ，如：KeyError,ValueError,NameError,IndexError…….c.尽量使用单个或多个有意义的单词连接而成    d.通过缩进来体现类体的存在e.类体一般包含两部分内容：对类的特征描述和行为描述# 一、类的定义
print("start~~~~~")
class MyClass1():print("1111")
class MyClass2():print("2222")
class MyClass3():print("3333")
class MyClass4():print("4444")print("over~~~~~")"""
注意：a.在同一个py文件中，可以同时定义多个类，但是，在复杂的需求中，一般是一个模块定义一个类b.class xxx(): 表示类的声明，类名尽量遵循大驼峰命名法，()可以省略，但是在Python3.x中，建议加上c.缩进的内容被称为类体【类的实现】，在其中会定义类的成员【类的特征描述和行为描述】，一个类一旦定义完成之后，其中的的成员会被加载
"""# 二、对象的创建/类的实例化/对象的实例化
# 语法：类名(....)
num = 10
print(type(num)) # <class 'int'>
print(MyClass1)  # <class '__main__.MyClass1'>mc1 = MyClass1()
print(type(mc1))  # <class '__main__.MyClass1'>
print(id(mc1))
print(mc1)mc2 = MyClass1()
print(mc2)mc3 = MyClass1()
print(mc3)"""
注意：a.假设定义类MyClass,直接使用MyClass表示类名，同时表示一种数据类型，使用MyClass()表示创建对象b.m = MyClass()，m本质是一个变量，该变量的类型是MyClass类型，变量m中存储的是创建出来的对象的地址c.MyClass()该代码执行一次，则表示创建一个新的对象d.一般情况下，一个类可以创建无数个对象
"""

2.3类的设计

只需要关心3样东西

事物名称（类名）：人类（Person）特征：身高（height）、年龄（age）—————》名词———》变量行为：跑（run）、打架（fight）———————》动词————》函数初期学习，通过提炼动名词进行类的提取

3.类中的成员

3.1定义和访问

# 一、类中成员的定义
# 1.定义类
class Person():# 类体：特征和行为# 2.特征：变量# 3.行为：函数"""关于self:a.self，自己，自身，表示当前对象b.哪个对象调用函数，其中的self则表示哪个对象c.self作为形参中一部分，不能省略，同时调用函数的时候，不需要手动给self传参d.当调用函数的时候，系统会自动把当前对象传参给selfe.self其实并不是一个关键字，但是常用self,表示当前对象"""def eat(self,sth):print(f"eating {sth}")def run(self):print('running',id(self))# 二、访问类中成员
# 1.调用类中的函数，语法：对象.函数(实参)
per1 = Person()
print(f"per1的地址：{id(per1)}")
per1.run()
per1.eat("apple")per2 = Person()
print(f"per2的地址：{id(per2)}")
per2.run()
per2.eat("food")# 2.类的特征【变量/属性】
per = Person()
per.name = "张三"
per.age = 18
print(per.name,per.age)"""
注意：a.类中的成员在类的里面不能直接访问，需要通过对象或类访问b.类的行为【函数】可以直接定义在类的内部，类的特征【变量】可以直接绑定
"""

3.2动态绑定属性和限制绑定

# 1.对象属性的动态绑定
class Person():def show(self):print(f"姓名：{self.name},爱好:{self.hobby},成绩:{self.score}")# 语法：对象.属性 = 值，属性名自定义
per = Person()
per.name = "张三"
per.age = 18
per.hobby = "唱歌"
per.score = 100
print(per.name,per.age)
per.show()   # self--->per# 注意1：给一个对象动态绑定属性，和其他对象没有任何关系
# per2 = Person()
# print(per2.name)# 注意2:给多个对象绑定了重名的属性，一个对象的属性值发生改变，对其他对象的属性没有影响
per2 = Person()
per2.name = "李四"
per.name = "tom"
print(per2.name)print("*" * 50)# 2.限制对象属性的动态绑定
class Person():# __slots__ = ('字段1','字段2'.....),在元组中的字段表示允许动态绑定的字段# 注意：如果需要绑定的属性只有一个，则__slots__ = ('字段',)__slots__ = ("name",'hobby','score')def show(self):print(f"姓名：{self.name},爱好:{self.hobby},成绩:{self.score}")
per = Person()
per.name = "张三"
per.hobby = "唱歌"
per.score = 100
# per.age = 18  # AttributeError: 'Person' object has no attribute 'age'
per.show()

4.构造函数

先创建对象，然后使用直接赋值【动态绑定属性】方式给对象绑定属性，可以使用，但是代码比较繁杂，一般情况下，很多类倾向于将对象创建为有初始状态的，在类中可以定义一个函数，名称为__init__,该特殊的函数被称为构造函数，主要用于创建对象并将对象的数据做出初始化强调：构造函数包括__new__和__init__构造函数，也被称为构造器，指的是当创建对象的时候，被自动调用的函数语法：
def __init__(self):函数体# 1.未使用构造函数之前
class Person1():__slots__ = ('name','age')p1 = Person1()
p1.name = 'aaa'
p1.age = 10p2 = Person1()
p2.name = 'bbb'
p2.age = 15p3 = Person1()
p3.name = 'ccc'
p3.age = 17print("*" * 50)# 2.构造函数的工作原理
"""
注意：a.如果类中未定义构造函数，当创建对象的时候，系统会自动调用构造函数b.构造函数包含：__new__()和__init__()c.p = Person().实际代码在执行的时候，p获取的是__new__的返回值d.如果将__new__显式的定义出来，则__new__的返回值必须是一个对象：super().__new__(cls)e.先调用__new__，然后调用__init__f.工作原理：先通过__new__创建一个对象，然后将该对象传参给__init__中的self,进行初始化g.__new__()和__init__()是在创建对象的过程中自动调用的，无需手动调用
"""
class Person2():__slots__ = ('name', 'age')# a.__new__：表示从无到有的过程，表示创建对象def __new__(cls, *args, **kwargs):print("new~~~~~")# super().__new__(cls)表示创建一个对象return super().__new__(cls)# b.__init__:表示初始化，初始化由__new__创建的对象def __init__(self,name,age):print("init~~~~~~")# 动态绑定属性self.name = nameself.age = agep21 = Person2('aaa',10)
print(p21)
print(p21.name,p21.age)p22 = Person2('bbb',15)
print(p22)
print(p22.name,p22.age)p23 = Person2('ccc',18)
print(p23)# 3.实际使用
# 注意：在实际使用的时候，只需要定义构造函数中的__init__,当创建对象的时候，需要和__init__的参数匹配
class Person3():__slots__ = ('name', 'age')def __init__(self,name,age):self.name = nameself.age = agep31 = Person3('aaa',10)
print(p31)
print(p31.name,p31.age)

5.综合练习

# 需求：开学了，王老师让学生【小明，小花，小丽】做自我介绍
# 介绍姓名，年龄，爱好，来一段才艺展示
"""
分析：老师类：特征：姓名行为：让 .... 做自我介绍学生类：特征：姓名，年龄，爱好行为：做自我介绍，来一段才艺展示
"""
class Teacher():__slots__ = ("name",)def __init__(self,name):self.name = name# stu表示的是学生对象，并不是一个字符串def let_stu_introduce(self,stu):# self表示王老师的对象，stu表示的xiaoming的对象print(self.name + "让" + stu.name + "做自我介绍")# 让学生执行自己的行为stu.introduce()if stu.name == "小花":stu.sing()elif stu.name == "小丽":stu.dance()elif stu.name == "小明":stu.lie()class Student():__slots__ = ("name","age","hobby")def __init__(self,name,age,hobby="学习"):self.name = nameself.age = ageself.hobby = hobbydef introduce(self):print(f"大家好，我是{self.name},今年{self.age},爱好：{self.hobby}")def sing(self):   # 小花print("娘子~~~~啊哈")def dance(self):  # 小丽print("广场舞")def lie(self):  # 吹牛逼print("我家就有几千头羊，几千头牛~~~~~")# 创建老师的对象
wang = Teacher("王老师")# 创建学生的对象
xiaoming = Student("小明",8,"吹牛逼")
xiaohua = Student("小花",5,"唱歌")
xiaoli = Student(name="小丽",age=10,hobby="跳舞")# 让老师执行自己的行为
wang.let_stu_introduce(xiaoming)
wang.let_stu_introduce(xiaohua)
wang.let_stu_introduce(xiaoli)

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