第三模块面向对象&网络编程&并发编程

第三模块包含的知识内容：

面向对象，Python中支持两种编程方式来编写代码，分别是：函数式编程、面向对象式编程。
- 函数式
```
# 定义函数，在函数中实现功能
def func():print("一个NB的功能")# 执行函数
func()
```
- 面向对象
```
# 定义类
class Foo(object):# 在类中定义方法def func(self):print("一个NB的功能")# 实例化类的对象
obj = Foo()
# 执行类中的方法
obj.func()
```
行业内对于函数式编程 vs 面向对象编程之间谁更好的讨论也是难分胜负，其实在开发中无论要实现什么样的功能，两种编程模式都能实现，那种让我们能更好实现就选择谁？不必非纠结于那种方式更好，编程语言支持工具，最重要的是把功能实现。
- 函数式编程：推荐初学者使用。理由：上手快且逻辑简单清晰。
- 面向对象编程：推荐有一些代码经验后使用。理由：面向对象的思想需要有一定的项目积累之后（写多了&看的多）才能真正理解其精髓，基于面向对象可以编写出扩展性更强的代码（在一定程序上也可以简化代码）。
现阶段，大家在学习面向对象时更重要的是：掌握相关知识点 & 读懂源码 & 编写简单的基于面向对象的程序。
网络编程，学习网络知识后，可以让我们的程序通过网络来进行数据交互和传输并掌握其本质。

并发编程，一个程序想要执行的速度更快是必须要掌握并发编程的相关知识。

例如：下载10个视频，每个需要2分钟。
- 按照以前的思路，逐一下载就需要20分钟。
- 按照并发的思路，创建10个线程/进程来实现，大概需要2分钟就可以完成。

day17 面向对象基础

课程目标：了解面向对象并可以根据面向对象知识进行编写代码。

课程概要：

初识面向对象
三大特性（面向对象）
- 封装
- 继承
- 多态
再看数据类型

1. 初识面向对象

想要通过面向对象去实现某个或某些功能时需要2步：

定义类，在类中定义方法，在方法中去实现具体的功能。
实例化类并得到一个对象，通过对象去调用并执行方法。

class Message:def send_email(self, email, content):data = "给{}发邮件，内容是：{}".format(email,content)print(data)# 实例化一个msg_object对象，相当于在python内部创建了一个区域：
msg_object = Message()
msg_object.send_email("xuanxiaomo@live.com","注册成功")

注意：

1.类名称首字母大写&驼峰式命名

2.py3之后默认类都继承object

3.在类中编写的函数称为方法

4.每个方法的第一个参数是self

1.1 对象和self

在每个类中都可以定义一个特殊的方法：__init__ 初始化 ，会在实例化类创建对象（即对象=类()）时自动执行，。

class Message:def __init__(self, content):self.data = contentdef send_email(self, email):data = "给{}发邮件，内容是：{}".format(email, self.data)print(data)def send_wechat(self, vid):data = "给{}发微信，内容是：{}".format(vid, self.data)print(data)# 对象 = 类名() # 自动执行类中的 __init__ 方法。# 1. 根据类创建一个对象，相当于在内存的创建一块区域 。
# 2. 执行__init__方法，会将创建的对象的那块区域的内存地址当成self参数传递进去。
msg_object = Message("注册成功")
# 给xuanxiaomo@live.com发邮件，内容是：注册成功
msg_object.send_email("xuanxiaomo@live.com")
# 给轩小陌发微信，内容是：注册成功
msg_object.send_wechat("轩小陌")

通过上述的示例，你会发现：

对象，可以让我们在它的内部先封装一部分数据，以后需要使用时，再从里面去获取。对象是基于类实例化出来一块内存，默认里面没有数据，经过类的 __init__方法，可以在内存中初始化一些数据。
self，类中的方法需要由这个类的对象来触发并执行（对象.方法名），且在执行时会自动将对象当做参数传递给 self ，以供方法中获取对象中已封装的数据。self 本质上就是一个参数，代指调用当前方法的那个对象。
除了默认参数 self 外，方法中的参数的定义和执行与函数相同。

当然，根据类也可以创建多个对象并执行其中的方法，例如：

class Message:def __init__(self, content):self.data = contentdef send_email(self, email):data = "给{}发邮件，内容是：{}".format(email, self.data)print(data)def send_wechat(self, vid):data = "给{}发微信，内容是：{}".format(vid, self.data)print(data)msg_object = Message("注册成功")
# 给xuanxiaomo@live.com发邮件，内容是：注册成功
msg_object.send_email("xuanxiaomo@live.com") login_object = Message("登录成功")
# 给轩小陌@live.com发邮件，内容是：登录成功
login_object.send_email("xuanxiaomo@live.com")

1.2 常见成员

在编写面向对象相关代码时，最常见成员有：

实例变量，不属于类，属于对象，只能通过对象调用。
绑定方法，属于类，通过对象调用或通过类调用。

注意：还有很多其他的成员，后续再来介绍。

class Person:def __init__(self, n1, n2):# 实例变量self.name = n1self.age = n2# 绑定方法def show(self):msg = "我叫{}，今年{}岁。".format(self.name, self.age)print(msg)# 执行绑定方法
p1 = Person("轩小陌",20)
p1.show()p1 = Person("轩小陌",20)
Person.show(p1)

1.3 应用示例

1.3.1 将数据封装到一个对象，便于以后使用。

class UserInfo:def __init__(self, name, pwd, age):self.name = nameself.password = pwdself.age = agedef run():user_object_list = []# 用户注册while True:user = input("用户名：")if user.upper() == "Q":breakpwd = input("密码")user_object = UserInfo(user, pwd, 19)user_object_list.append(user_object)# 展示用户信息for obj in user_object_list:print(obj.name, obj.password)

注意：用字典也可以实现做封装，只不过字典在操作值时还需要自己写key，面向对象只需要 . 即可获取对象中封装的数据。

1.3.2 将数据封装到对象中，在方法中对原始数据进行加工处理。

示例1：

class Pagination:def __init__(self, current_page, per_page_num=10):self.per_page_num = per_page_numif not current_page.isdecimal():self.current_page = 1returncurrent_page = int(current_page)if current_page < 1:self.current_page = 1returnself.current_page = current_pagedef start(self):return (self.current_page - 1) * self.per_page_numdef end(self):return self.current_page * self.per_page_numuser_list = ["用户-{}".format(i) for i in range(1, 3000)]# 分页显示，每页显示10条
while True:page = input("请输入页码：")# page，当前访问的页码# 10，每页显示10条数据# 内部执行Pagination类的init方法。pg_object = Pagination(page, 10)page_data_list = user_list[ pg_object.start() : pg_object.end() ]for item in page_data_list:print(item)

示例2：

import os
import requestsclass DouYin:def __init__(self, folder_path):if not os.path.exists(folder_path):os.makedirs(folder_path)self.folder_path = folder_path# 定义下载视频的函数：def download(self, file_name, url):res = requests.get(url=url,headers={"user-agent": "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/87.0.4280.88 Safari/537.36 FS"})file_path = os.path.join(self.folder_path, file_name)with open(file_path, mode='wb') as f:f.write(res.content)f.flush()# 定义一个批量下载视频的函数：def multi_download(self, video_list):for item in video_list:self.download(item[0], item[1])if __name__ == '__main__':douyin_object = DouYin("videos")douyin_object.download("罗斯.mp4","https://aweme.snssdk.com/aweme/v1/playwm/?video_id=v0200f240000buuer5aa4tij4gv6ajqg")video_list = [("a1.mp4", "https://aweme.snssdk.com/aweme/v1/playwm/?video_id=v0300fc20000bvi413nedtlt5abaa8tg"),("a2.mp4", "https://aweme.snssdk.com/aweme/v1/playwm/?video_id=v0d00fb60000bvi0ba63vni5gqts0uag"),("a3.mp4", "https://aweme.snssdk.com/aweme/v1/playwm/?video_id=v0200f240000buuer5aa4tij4gv6ajqg")]douyin_object.multi_download(video_list)

1.3.3 根据类创建多个对象，在方法中对对象中的数据进行修改。

# 定义警察类：
class Police:"""警察"""def __init__(self, name, role):self.name = nameself.role = roleif role == "队员":self.hit_points = 200else:self.hit_points = 500def show_status(self):""" 查看警察状态 """message = "警察{}的生命值为:{}".format(self.name, self.hit_points)print(message)def bomb(self, terrorist_list):""" 投炸弹，炸掉恐怖分子 """for terrorist in terrorist_list:terrorist.blood -= 200terrorist.show_status()# 定义恐怖分子类：
class Terrorist:""" 恐怖分子 """def __init__(self, name, blood=300):self.name = nameself.blood = blooddef shoot(self, police_object):""" 开枪射击某个警察 """police_object.hit_points -= 5police_object.show_status()self.blood -= 2def strafe(self, police_object_list):""" 扫射某些警察 """for police_object in police_object_list:police_object.hit_points -= 8police_object.show_status()def show_status(self):""" 查看恐怖分子状态 """message = "恐怖分子{}的血量值为:{}".format(self.name, self.blood)print(message)# 定义执行函数：
def run():# 创建3个警察p1 = Police("轩小陌", "队员")p2 = Police("苑昊", "队员")p3 = Police("于超", "队长")# 创建2个匪徒t1 = Terrorist("alex")t2 = Terrorist("eric")# alex匪徒射击于超警察t1.shoot(p3)# alex扫射t1.strafe([p1, p2, p3])# eric射击苑昊t2.shoot(p2)# 轩小陌炸了那群匪徒王八蛋p1.bomb([t1, t2])# 轩小陌又炸了一次alexp1.bomb([t1])if __name__ == '__main__':run()

面向对象用途小结：

仅做数据封装。
封装数据，同时在方法中对数据进行加工处理。
创建同一类的多个对象，每个对象可以具有相同的功能（方法）。

2. 三大特性

面向对象编程在很多语言中都存在，这种编程方式有三大特性：封装、继承、多态。

2.1 封装

封装主要体现在两个方面：

将同一类方法封装到了一个类中，例如上述示例中：恐怖分子的相关方法都写在Terrorist类中；警察的相关方法都写在Police类中。
将数据封装到了对象中，在实例化一个对象时，可以通过__init__初始化方法在对象中封装一些数据，便于以后使用。

2.2 继承

在面向对象中也有这样的特性，即：子类可以继承父类中的方法和类变量，或者说派生类可以继承基类中的方法和类变量（不是拷贝一份，父类的还是属于父类，子类可以继承而已）。

class Base:def func(self):print("Base.func")class Son(Base):def show(self):print("Son.show")s1 = Son()
s1.show()
s1.func() # 优先在自己的类中找，否则从父类中找。

练习题

class Base:def f1(self):print('base.f1')class Foo(Base):def f2(self):print('before')self.f1() # 调用了f1方法   obj.f1()print('foo.f2')obj = Foo()
obj.f2()>>输出结果：
before
base.f1
foo.f2

class Base:def f1(self):print('base.f1')class Foo(Base):def f2(self):print("before")self.f1() print('foo.f2')def f1(self):print('foo.f1')obj = Foo()
obj.f1()
obj.f2()>>输出结果：
foo.f1
before
foo.f1
foo.f2

class Base:def f1(self):print('before')self.f2() # slef是obj对象（Foo类创建的对象） obj.f2print('base.f1')def f2(self):print('base.f2')class Foo(Base):def f2(self):print('foo.f2')obj = Foo()
obj.f1()
>>输出结果：
before
foo.f2
base.f1b1 = Base()
b1.f1()
>>输出结果：
before
base.f2
base.f1

class TCPServer:def f1(self):print("TCPServer")class ThreadingMixIn:def f1(self):print("ThreadingMixIn")class ThreadingTCPServer(ThreadingMixIn, TCPServer): def run(self):print('before')self.f1()print('after')obj = ThreadingTCPServer()
obj.run()>>输出结果：
before
ThreadingMixIn
after

class BaseServer:def serve_forever(self, poll_interval=0.5):self._handle_request_noblock()def _handle_request_noblock(self):self.process_request(request, client_address)def process_request(self, request, client_address):print('456')class TCPServer(BaseServer):passclass ThreadingMixIn:def process_request(self, request, client_address):print('123')class ThreadingTCPServer(ThreadingMixIn, TCPServer): passobj = ThreadingTCPServer()
obj.serve_forever()
>>输出结果：
123

小结：

执行对象.方法时，优先去当前对象所关联的类中找，没有则去父类中找。
Python支持多继承：优先继承左边、再继承右边。
优先去 self 对应的那个类中去获取成员，没有就按照继承关系向上查找。

2.3 多态

多态，按字面翻译其实就是多种形态。

其他编程语言中的多态
Python中的多态

2.3.1 其他编程语言中的多态

在java或其他语言中的多态是基于接口或抽象类和抽象方法来实现，让数据可以以多种形态存在。

class Cat{  public void eat() {  System.out.println("吃鱼");  }
}class Dog {  public void eat() {  System.out.println("吃骨头");  }  public void work() {  System.out.println("看家");  }
}public class Test {public static void main(String[] args) {obj1 = Cat()obj2 = Cat()show(obj1)show(obj2)obj3 = Dog()show(obj3)   # 报错}  # show中只能传入Cat对象的参数public static void show(Cat a)  {a.eat()}
}

# 创建一个抽象类和抽象方法
abstract class Animal {  abstract void eat();
}
# 创建Cat类时继承抽象类
class Cat extends Animal {  public void eat() {  System.out.println("吃鱼");  }
}
# 创建Dog类时继承抽象类
class Dog extends Animal {  public void eat() {  System.out.println("吃骨头");  }  public void work() {  System.out.println("看家");  }
}public class Test {public static void main(String[] args) {obj1 = Cat()show(obj1)obj2 = Dog()show(obj2)}  # show中支持抽象类对象的参数，因为Cat和Dog都继承了抽象类，所以都能作为参数传入public static void show(Animal a)  {a.eat()}
}

2.3.2 Python中的多态

在Python中则不一样，由于Python对数据类型没有任何限制，所以天生支持多态。

def func(arg):v1 = arg.copy() print(v1)func("轩小陌")
func([11,22,33,44])

class Email(object):def send(self):print("发邮件")class Message(object):def send(self):print("发短信")def func(arg):v1 = arg.send()print(v1)v1 = Email()
func(v1)v2 = Message()
func(v2)

在 python 多态下的数据的类型的也通常成为鸭子类型（duck typing），是动态类型的一种风格。在鸭子类型中，关注点在于对象的行为，是否符合函数内部对于该数据类型的调用规则；而不是关注对象所属的类型。例如：一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子，那么这只鸟可以被称为鸭子。

小结：

封装，将方法封装到类中或将数据封装到对象中，便于以后使用。
继承，将类中的公共的方法提取到基类中去实现。
多态，Python默认支持多态（这种方式下的数据类型也称为鸭子类型）。

3. 扩展：通过面向对象再看数据类型

在初步了解面向对象之后，再来看看我们之前学习的：str、list、dict等数据类型，他们其实都一个类，根据类可以创建不同类的对象。

# 实例化一个str类的对象v1：
v1 = str("轩小陌") # 通过对象执行str类中的各种方法：
data1 = v1.upper()
data2 = v1.strip()
data3 = v1.split(',')
...

今日总结

类和对象的关系。
面向对象编程中常见的成员：
- 绑定方法
- 实例变量
self 到底是什么？
面向对象的三大特性。
面向对象的应用场景
1. 数据封装。
2. 封装数据 + 在方法中再对数据进行加工处理。
3. 创建同一类的对象且同类对象可以具有相同的功能（方法）。
补充：在Python3中编写类时，默认都会继承object（即使不写也会自动继承）。这一点在Python2是不同的：
- 继承object，新式类
- 不继承object，经典类

今日作业

简述面向对象三大特性?

1、封装：将数据封装到类对象中，方便后续需要的时候再使用。
2、继承：子类可以继承父类的方法，python还支持多继承，多继承时优先继承左边，再继承右边。
3、多态：python中的数据默认支持多态，不对数据的类型做限制，只要该类型符合的函数内部相关的调用规则即可。

将以下函数改成类的方式并调用 :

def func(a1):   print(a1)
# 补充代码：
class Func:def func(self,a1):print(a1)obj = Func()
obj.func(a1)

面向对象中的 self 指的是什么?

self是一个参数，在通过对象.方法的方式去执行方法的时候，self会将对象作为值传入。

以下代码体现面向对象的什么特性?

class Person(object):def __init__(self, name, age, gender):self.name = nameself.age = ageself.gender = genderobj = Person('轩小陌', 18, '男')>>体系了面向对象的封装数据的特性

以下代码体现面向对象的什么特性?

class Message(object):def email(self):"""发送邮件:return:"""passdef msg(self):"""发送短信:return:"""passdef wechat(self):"""发送微信:return:"""pass>>体系了面向对象的封装方法的特性

看代码写结果

class Foo:def func(self):print('foo.func')obj = Foo()
result = obj.func()
print(result)>>输出结果：
foo.func
None

看代码写结果

class Base1:def f1(self):print('base1.f1')def f2(self):print('base1.f2')def f3(self):print('base1.f3')self.f1()class Base2:def f1(self):print('base2.f1')class Foo(Base1, Base2):def f0(self):print('foo.f0')self.f3()obj = Foo()
obj.f0()>>输出结果：
foo.f0
base1.f3
base1.f1

看代码写结果:

class Base:def f1(self):print('base.f1')def f3(self):self.f1()print('base.f3')class Foo(Base):def f1(self):print('foo.f1')def f2(self):print('foo.f2')self.f3()obj = Foo()
obj.f2()>>输出结果：
foo.f2
foo.f1
base.f3

补充代码实现

user_list = []
while True:user = input("请输入用户名:")pwd = input("请输入密码:")email = input("请输入邮箱:")"""
# 需求
1. while循环提示用户输入:用户名、密码、邮箱(正则满足邮箱格式)
2. 为每个用户创建一个对象，并添加到user_list中。
3. 当列表中添加了3个对象后，跳出循环并以此循环打印所有用户的姓名和邮箱
"""# 补充代码：
import reclass Message:def __init__(self,user,pwd,email):self.user = userself.pwd = pwdself.email = emaildef run():user_list = []while True:user = input("请输入用户名:")pwd = input("请输入密码:")email = input("请输入邮箱:")email_list = re.findall('\w+@\w+\.\w+', email, re.ASCII)if not email_list:print('邮箱格式有误，请重新输入')continueemail = email_list[0]obj = Message(user, pwd, email)user_list.append(obj)if len(user_list) == 3:breakfor user in user_list:print(user.user, user.email)if __name__ == '__main__':run()

补充代码实现用户注册和登录。

class User:def __init__(self, name, pwd):self.name = nameself.pwd = pwdclass Account:def __init__(self):# 用户列表，数据格式：[user对象，user对象，user对象]self.user_list = []def login(self):"""用户登录，输入用户名和密码然后去self.user_list中校验用户合法性:return:"""passdef register(self):"""用户注册，每注册一个用户就创建一个user对象，然后添加到self.user_list中，表示注册成功。:return:"""passdef run(self):"""主程序:return:"""passif __name__ == '__main__':obj = Account()obj.run()

class User:def __init__(self, name, pwd):self.name = nameself.pwd = pwdclass Account:def __init__(self):# 用户列表，数据格式：[user对象，user对象，user对象]self.user_list = []def login(self):while True:name = input('请输入用户名(Q/q退出)：')if name.upper() == 'Q':returnpwd = input('请输入密码：')for user_obj in self.user_list:if name == user_obj.name and pwd == user_obj.pwd:print('登录成功')returnprint('用户名或密码错误，请重新输入')continuedef register(self):while True:name = input('请输入用户名(Q/q退出)：')if name.upper() == 'Q':returnpwd = input('请输入密码：')user_obj = User(name, pwd)self.user_list.append(user_obj)print('注册成功')returndef run(self):while True:message = input('请选择登录/注册：')if message.upper() == 'Q':breakif message == '登录':self.login()elif message == '注册':self.register()else:print('输入有误，请重新输入')continueif __name__ == '__main__':obj = Account()obj.run()

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轩小陌的Python笔记-day17 初识面向对象

第三模块面向对象&网络编程&并发编程

day17 面向对象基础

1. 初识面向对象

1.1 对象和self

1.2 常见成员

1.3 应用示例

1.3.1 将数据封装到一个对象，便于以后使用。

1.3.2 将数据封装到对象中，在方法中对原始数据进行加工处理。

1.3.3 根据类创建多个对象，在方法中对对象中的数据进行修改。

面向对象用途小结：

2. 三大特性

2.1 封装

2.2 继承

2.3 多态

2.3.1 其他编程语言中的多态

2.3.2 Python中的多态

小结：

3. 扩展：通过面向对象再看数据类型

今日总结

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1.1 对象和self

1.2 常见成员

1.3 应用示例

1.3.1 将数据封装到一个对象，便于以后使用。

1.3.2 将数据封装到对象中，在方法中对原始数据进行加工处理。

1.3.3 根据类创建多个对象，在方法中对对象中的数据进行修改。

面向对象用途小结：

2. 三大特性

2.1 封装

2.2 继承

2.3 多态

2.3.1 其他编程语言中的多态

2.3.2 Python中的多态

小结：

3. 扩展：通过面向对象再看数据类型

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