面向对象(OOP)基本概念及基本语法

面向对象(OOP)基本概念

面向对象编程 —— Object Oriented Programming 简写 OOP

目标
了解面向对象基本概念

面向对象基本概念
我们之前学习的编程方式就是面向过程的
面相过程和面相对象，是两种不同的编程方式
对比面向过程的特点，可以更好地了解什么是面向对象
1.1 过程和函数（科普）
过程是早期的一个编程概念
过程类似于函数，只能执行，但是没有返回值
函数不仅能执行，还可以返回结果
1.2 面相过程和面相对象基本概念

面相过程 —— 怎么做？
把完成某一个需求的所有步骤从头到尾逐步实现
根据开发需求，将某些功能独立的代码封装成一个又一个函数
最后完成的代码，就是顺序地调用不同的函数
特点

注重步骤与过程，不注重职责分工
如果需求复杂，代码会变得很复杂
开发复杂项目，没有固定的套路，开发难度很大！
001_面向过程

面向对象 —— 谁来做？
相比较函数，面向对象是更大的封装，根据职责在一个对象中封装多个方法

在完成某一个需求前，首先确定职责 —— 要做的事情（方法）
根据职责确定不同的对象，在对象内部封装不同的方法（多个）
最后完成的代码，就是顺序地让不同的对象调用不同的方法
特点

注重对象和职责，不同的对象承担不同的职责
更加适合应对复杂的需求变化，是专门应对复杂项目开发，提供的固定套路
需要在面向过程基础上，再学习一些面向对象的语法

面相对象基础语法

目标
dir 内置函数
定义简单的类（只包含方法）
方法中的 self 参数
初始化方法
内置方法和属性

dir 内置函数（知道）
在 Python 中对象几乎是无所不在的，我们之前学习的变量、数据、函数都是对象
在 Python 中可以使用以下两个方法验证：

在标识符 / 数据后输入一个 .，然后按下 TAB 键，iPython 会提示该对象能够调用的方法列表
使用内置函数 dir 传入标识符 / 数据，可以查看对象内的所有属性及方法
提示 方法名 格式的方法是 Python 提供的内置方法 / 属性，稍后会给大家介绍一些常用的内置方法 / 属性

序号方法名类型作用
01 new 方法创建对象时，会被自动调用
02 init 方法对象被初始化时，会被自动调用
03 del 方法对象被从内存中销毁前，会被自动调用
04 str 方法返回对象的描述信息，print 函数输出使用
提示利用好 dir() 函数，在学习时很多内容就不需要死记硬背了

定义简单的类（只包含方法）
面向对象是更大的封装，在一个类中封装多个方法，这样通过这个类创建出来的对象，就可以直接调用这些方法了！

2.1 定义只包含方法的类
在 Python 中要定义一个只包含方法的类，语法格式如下：
class 类名:

def 方法1(self, 参数列表):passdef 方法2(self, 参数列表):pass

方法的定义格式和之前学习过的函数几乎一样
区别在于第一个参数必须是 self，大家暂时先记住，稍后介绍 self
注意：类名的命名规则要符合大驼峰命名法

2.2 创建对象
当一个类定义完成之后，要使用这个类来创建对象，语法格式如下：
对象变量 = 类名()
2.3 第一个面向对象程序
需求

小猫爱吃鱼，小猫要喝水
分析

定义一个猫类 Cat
定义两个方法 eat 和 drink
按照需求 —— 不需要定义属性
004_Cat类1

class Cat:"""这是一个猫类"""def eat(self):print("小猫爱吃鱼")def drink(self):print("小猫在喝水")tom = Cat()
tom.drink()
tom.eat()

引用概念的强调
在面向对象开发中，引用的概念是同样适用的！

在 Python 中使用类创建对象之后，tom 变量中仍然记录的是对象在内存中的地址
也就是 tom 变量引用了新建的猫对象
使用 print 输出对象变量，默认情况下，是能够输出这个变量引用的对象是由哪一个类创建的对象，以及在内存中的地址（十六进制表示）
提示：在计算机中，通常使用十六进制表示内存地址

十进制和十六进制都是用来表达数字的，只是表示的方式不一样
十进制和十六进制的数字之间可以来回转换
%d 可以以 10 进制输出数字
%x 可以以 16 进制输出数字
案例进阶 —— 使用 Cat 类再创建一个对象
lazy_cat = Cat()
lazy_cat.eat()
lazy_cat.drink()
提问：tom 和 lazy_cat 是同一个对象吗？

方法中的 self 参数
3.1 案例改造 —— 给对象增加属性
在 Python 中，要给对象设置属性，非常的容易，但是不推荐使用
因为：对象属性的封装应该封装在类的内部
只需要在类的外部的代码中直接通过 . 设置一个属性即可
注意：这种方式虽然简单，但是不推荐使用！

tom.name = “Tom”
…

lazy_cat.name = “大懒猫”
3.2 使用 self 在方法内部输出每一只猫的名字
由哪一个对象调用的方法，方法内的 self 就是哪一个对象的引用

在类封装的方法内部，self 就表示当前调用方法的对象自己
调用方法时，程序员不需要传递 self 参数
在方法内部
可以通过 self. 访问对象的属性
也可以通过 self. 调用其他的对象方法
改造代码如下：

class Cat:def eat(self):print("%s 爱吃鱼" % self.name)tom = Cat()
tom.name = "Tom"
tom.eat()lazy_cat = Cat()
lazy_cat.name = "大懒猫"
lazy_cat.eat()

005_方法中的self

在类的外部，通过变量名. 访问对象的属性和方法
在类封装的方法中，通过 self. 访问对象的属性和方法
04. 初始化方法
4.1 之前代码存在的问题 —— 在类的外部给对象增加属性
将案例代码进行调整，先调用方法再设置属性，观察一下执行效果

tom = Cat()
tom.drink()
tom.eat()
tom.name = "Tom"
print(tom)

程序执行报错如下：
AttributeError: ‘Cat’ object has no attribute ‘name’
属性错误：‘Cat’ 对象没有 ‘name’ 属性
提示

在日常开发中，不推荐在类的外部给对象增加属性
如果在运行时，没有找到属性，程序会报错
对象应该包含有哪些属性，应该封装在类的内部
4.2 初始化方法
当使用类名() 创建对象时，会自动执行以下操作：
为对象在内存中分配空间 —— 创建对象
为对象的属性设置初始值 —— 初始化方法(init)
这个初始化方法就是 init 方法，init 是对象的内置方法
init 方法是专门用来定义一个类具有哪些属性的方法！

在 Cat 中增加 init 方法，验证该方法在创建对象时会被自动调用

class Cat:"""这是一个猫类"""def __init__(self):print("初始化方法")

4.3 在初始化方法内部定义属性
在 init 方法内部使用 self.属性名 = 属性的初始值就可以定义属性
定义属性之后，再使用 Cat 类创建的对象，都会拥有该属性

class Cat:def __init__(self):print("这是一个初始化方法")# 定义用 Cat 类创建的猫对象都有一个 name 的属性self.name = "Tom"def eat(self):print("%s 爱吃鱼" % self.name)#使用类名()创建对象的时候，会自动调用初始化方法 __init__
tom = Cat()tom.eat()

4.4 改造初始化方法 —— 初始化的同时设置初始值
在开发中，如果希望在创建对象的同时，就设置对象的属性，可以对 init 方法进行改造
把希望设置的属性值，定义成 init 方法的参数
在方法内部使用 self.属性 = 形参接收外部传递的参数
在创建对象时，使用类名(属性1, 属性2…) 调用

class Cat:def __init__(self, name):print("初始化方法 %s" % name)self.name = name...tom = Cat("Tom")
...lazy_cat = Cat("大懒猫")
...

内置方法和属性
序号方法名类型作用
01 del 方法对象被从内存中销毁前，会被自动调用
02 str 方法返回对象的描述信息，print 函数输出使用
5.1 del 方法（知道）
在 Python 中

当使用类名() 创建对象时，为对象分配完空间后，自动调用 init 方法
当一个对象被从内存中销毁前，会自动调用 del 方法
应用场景

init 改造初始化方法，可以让创建对象更加灵活
del 如果希望在对象被销毁前，再做一些事情，可以考虑一下 del 方法
生命周期

一个对象从调用类名() 创建，生命周期开始
一个对象的 del 方法一旦被调用，生命周期结束
在对象的生命周期内，可以访问对象属性，或者让对象调用方法

class Cat:def __init__(self, new_name):self.name = new_nameprint("%s 来了" % self.name)def __del__(self):print("%s 去了" % self.name)#tom 是一个全局变量
tom = Cat("Tom")
print(tom.name)#del 关键字可以删除一个对象
del tomprint("-" * 50)

5.2 str 方法
在 Python 中，使用 print 输出对象变量，默认情况下，会输出这个变量引用的对象是由哪一个类创建的对象，以及在内存中的地址（十六进制表示）
如果在开发中，希望使用 print 输出对象变量时，能够打印自定义的内容，就可以利用 str 这个内置方法了
注意：str 方法必须返回一个字符串

class Cat:def __init__(self, new_name):self.name = new_nameprint("%s 来了" % self.name)def __del__(self):print("%s 去了" % self.name)def __str__(self):return "我是小猫：%s" % self.nametom = Cat("Tom")
print(tom)