Python基础超详细笔记 ——面向对象基础
2021/11/23 11:10:16
本文主要是介绍Python基础超详细笔记 ——面向对象基础,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
面向对象基础
目标
- 理解面向对象
- 类和对象
- 添加和获取对象属性
- 魔法方法
一. 理解面向对象
面向对象是一种抽象化的编程思想,很多编程语言中都有的一种思想。
例如:洗衣服
思考:几种途径可以完成洗衣服?
答: 手洗 和 机洗。
手洗:找盆 - 放水 - 加洗衣粉 - 浸泡 - 搓洗 - 拧干水 - 倒水 - 漂洗N次 - 拧干 - 晾晒。
机洗:打开洗衣机 - 放衣服 - 加洗衣粉 - 按下开始按钮 - 晾晒。
思考:对比两种洗衣服途径,同学们发现了什么?
答:机洗更简单
思考:机洗,只需要找到一台洗衣机,加入简单操作就可以完成洗衣服的工作,而不需要关心洗衣机内部发生了什么事情。
总结:面向对象就是将编程当成是一个事物,对外界来说,事物是直接使用的,不用去管他内部的情况。而编程就是设置事物能够做什么事。
二. 类和对象
思考:洗衣机洗衣服描述过程中,洗衣机其实就是一个事物,即对象,洗衣机对象哪来的呢?
答:洗衣机是由工厂工人制作出来。
思考:工厂工人怎么制作出的洗衣机?
答:工人根据设计师设计的功能图纸制作洗衣机。
总结:图纸 → 洗衣机 → 洗衣服。
在面向对象编程过程中,有两个重要组成部分:类 和 对象。
类和对象的关系:用类去创建一个对象。
2.1 理解类和对象
2.1.1 类
类是对一系列具有相同特征和行为的事物的统称,是一个抽象的概念,不是真实存在的事物。
- 特征即是属性
- 行为即是方法
类比如是制造洗衣机时要用到的图纸,也就是说类是用来创建对象。
2.1.2 对象
对象是类创建出来的真实存在的事物,例如:洗衣机。
注意:开发中,先有类,再有对象。
2.2 面向对象实现方法
2.2.1 定义类
Python2中类分为:经典类 和 新式类
- 语法
class 类名(): 代码 ......
注意:类名要满足标识符命名规则,同时遵循大驼峰命名习惯。
- 体验
class Washer(): def wash(self): print('我会洗衣服')
- 拓展:经典类
不由任意内置类型派生出的类,称之为经典类
class 类名: 代码 ......
2.2.2 创建对象
对象又名实例。
- 语法
对象名 = 类名()
- 体验
# 创建对象 haier1 = Washer() # <__main__.Washer object at 0x0000018B7B224240> print(haier1) # haier对象调用实例方法 haier1.wash()
注意:创建对象的过程也叫实例化对象。
2.2.3 self
self指的是调用该函数的对象。
# 1. 定义类 class Washer(): def wash(self): print('我会洗衣服') # <__main__.Washer object at 0x0000024BA2B34240> print(self) # 2. 创建对象 haier1 = Washer() # <__main__.Washer object at 0x0000018B7B224240> print(haier1) # haier1对象调用实例方法 haier1.wash() haier2 = Washer() # <__main__.Washer object at 0x0000022005857EF0> print(haier2)
注意:打印对象和self得到的结果是一致的,都是当前对象的内存中存储地址。
三. 添加和获取对象属性
属性即是特征,比如:洗衣机的宽度、高度、重量…
对象属性既可以在类外面添加和获取,也能在类里面添加和获取。
3.1 类外面添加对象属性
- 语法
对象名.属性名 = 值
- 体验
haier1.width = 500 haier1.height = 800
3.2 类外面获取对象属性
- 语法
对象名.属性名
- 体验
print(f'haier1洗衣机的宽度是{haier1.width}') print(f'haier1洗衣机的高度是{haier1.height}')
3.3 类里面获取对象属性
- 语法
self.属性名
- 体验
# 定义类 class Washer(): def print_info(self): # 类里面获取实例属性 print(f'haier1洗衣机的宽度是{self.width}') print(f'haier1洗衣机的高度是{self.height}') # 创建对象 haier1 = Washer() # 添加实例属性 haier1.width = 500 haier1.height = 800 haier1.print_info()
四. 魔法方法
在Python中,__xx__()
的函数叫做魔法方法,指的是具有特殊功能的函数。
4.1 __init__()
4.1.1 体验__init__()
思考:洗衣机的宽度高度是与生俱来的属性,可不可以在生产过程中就赋予这些属性呢?
答:理应如此。
__init__()
方法的作用:初始化对象。
class Washer(): # 定义初始化功能的函数 def __init__(self): # 添加实例属性 self.width = 500 self.height = 800 def print_info(self): # 类里面调用实例属性 print(f'洗衣机的宽度是{self.width}, 高度是{self.height}') haier1 = Washer() haier1.print_info()
注意:
__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过去。
4.1.2 带参数的__init__()
思考:一个类可以创建多个对象,如何对不同的对象设置不同的初始化属性呢?
答:传参数。
class Washer(): def __init__(self, width, height): self.width = width self.height = height def print_info(self): print(f'洗衣机的宽度是{self.width}') print(f'洗衣机的高度是{self.height}') haier1 = Washer(10, 20) haier1.print_info() haier2 = Washer(30, 40) haier2.print_info()
4.2 __str__()
当使用print输出对象的时候,默认打印对象的内存地址。如果类定义了__str__
方法,那么就会打印从在这个方法中 return 的数据。
class Washer(): def __init__(self, width, height): self.width = width self.height = height def __str__(self): return '这是海尔洗衣机的说明书' haier1 = Washer(10, 20) # 这是海尔洗衣机的说明书 print(haier1)
4.3 __del__()
当删除对象时,python解释器也会默认调用__del__()
方法。
class Washer(): def __init__(self, width, height): self.width = width self.height = height def __del__(self): print(f'{self}对象已经被删除') haier1 = Washer(10, 20) # <__main__.Washer object at 0x0000026118223278>对象已经被删除 del haier1
五. 综合应用
5.1 烤地瓜
5.1.1 需求
需求主线:
-
被烤的时间和对应的地瓜状态:
0-3分钟:生的
3-5分钟:半生不熟
5-8分钟:熟的
超过8分钟:烤糊了
-
添加的调料:
用户可以按自己的意愿添加调料
5.1.2 步骤分析
需求涉及一个事物: 地瓜,故案例涉及一个类:地瓜类。
5.1.2.1 定义类
-
地瓜的属性
- 被烤的时间
- 地瓜的状态
- 添加的调料
-
地瓜的方法
- 被烤
- 用户根据意愿设定每次烤地瓜的时间
- 判断地瓜被烤的总时间是在哪个区间,修改地瓜状态
- 添加调料
- 用户根据意愿设定添加的调料
- 将用户添加的调料存储
- 被烤
-
显示对象信息
5.1.2.2 创建对象,调用相关实例方法
5.1.3 代码实现
5.1.3.1 定义类
- 地瓜属性
- 定义地瓜初始化属性,后期根据程序推进更新实例属性
class SweetPotato(): def __init__(self): # 被烤的时间 self.cook_time = 0 # 地瓜的状态 self.cook_static = '生的' # 调料列表 self.condiments = []
5.1.3.2 定义烤地瓜方法
class SweetPotato(): ...... def cook(self, time): """烤地瓜的方法""" self.cook_time += time if 0 <= self.cook_time < 3: self.cook_static = '生的' elif 3 <= self.cook_time < 5: self.cook_static = '半生不熟' elif 5 <= self.cook_time < 8: self.cook_static = '熟了' elif self.cook_time >= 8: self.cook_static = '烤糊了'
5.1.3.3 书写str魔法方法,用于输出对象状态
class SweetPotato(): ...... def __str__(self): return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}'
5.1.3.4 创建对象,测试实例属性和实例方法
digua1 = SweetPotato() print(digua1) digua1.cook(2) print(digua1)
5.1.3.5 定义添加调料方法,并调用该实例方法
class SweetPotato(): ...... def add_condiments(self, condiment): """添加调料""" self.condiments.append(condiment) def __str__(self): return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}, 添加的调料有{self.condiments}' digua1 = SweetPotato() print(digua1) digua1.cook(2) digua1.add_condiments('酱油') print(digua1) digua1.cook(2) digua1.add_condiments('辣椒面儿') print(digua1) digua1.cook(2) print(digua1) digua1.cook(2) print(digua1)
5.1.4 代码总览
# 定义类 class SweetPotato(): def __init__(self): # 被烤的时间 self.cook_time = 0 # 地瓜的状态 self.cook_static = '生的' # 调料列表 self.condiments = [] def cook(self, time): """烤地瓜的方法""" self.cook_time += time if 0 <= self.cook_time < 3: self.cook_static = '生的' elif 3 <= self.cook_time < 5: self.cook_static = '半生不熟' elif 5 <= self.cook_time < 8: self.cook_static = '熟了' elif self.cook_time >= 8: self.cook_static = '烤糊了' def add_condiments(self, condiment): """添加调料""" self.condiments.append(condiment) def __str__(self): return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}, 添加的调料有{self.condiments}' digua1 = SweetPotato() print(digua1) digua1.cook(2) digua1.add_condiments('酱油') print(digua1) digua1.cook(2) digua1.add_condiments('辣椒面儿') print(digua1) digua1.cook(2) print(digua1) digua1.cook(2) print(digua1)
5.2 搬家具
5.2.1 需求
将小于房子剩余面积的家具摆放到房子中
5.2.2 步骤分析
需求涉及两个事物:房子 和 家具,故被案例涉及两个类:房子类 和 家具类。
5.2.2.1 定义类
-
房子类
- 实例属性
- 房子地理位置
- 房子占地面积
- 房子剩余面积
- 房子内家具列表
- 实例方法
- 容纳家具
- 显示房屋信息
- 实例属性
-
家具类
- 家具名称
- 家具占地面积
5.2.2.2 创建对象并调用相关方法
5.2.3 代码实现
5.2.3.1 定义类
- 家具类
class Furniture(): def __init__(self, name, area): # 家具名字 self.name = name # 家具占地面积 self.area = area
-
房子类
class Home(): def __init__(self, address, area): # 地理位置 self.address = address # 房屋面积 self.area = area # 剩余面积 self.free_area = area # 家具列表 self.furniture = [] def __str__(self): return f'房子坐落于{self.address}, 占地面积{self.area}, 剩余面积{self.free_area}, 家具有{self.furniture}' def add_furniture(self, item): """容纳家具""" if self.free_area >= item.area: self.furniture.append(item.name) # 家具搬入后,房屋剩余面积 = 之前剩余面积 - 该家具面积 self.free_area -= item.area else: print('家具太大,剩余面积不足,无法容纳')
5.2.3.2 创建对象并调用实例属性和方法
bed = Furniture('双人床', 6) jia1 = Home('北京', 1200) print(jia1) jia1.add_furniture(bed) print(jia1) sofa = Furniture('沙发', 10) jia1.add_furniture(sofa) print(jia1) ball = Furniture('篮球场', 1500) jia1.add_furniture(ball) print(jia1)
六. 总结
-
面向对象重要组成部分
- 类
- 创建类
class 类名(): 代码
- 对象
对象名 = 类名()
- 类
-
添加对象属性
- 类外面
对象名.属性名 = 值
- 类里面
self.属性名 = 值
-
获取对象属性
- 类外面
对象名.属性名
- 类里面
self.属性名
-
魔法方法
__init__()
: 初始化__str__()
:输出对象信息__del__()
:删除对象时调用
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