Python 无废话-基础知识面向对象编程详解

类定义

如何理解万物皆对象？

生活中一些事物，动物（可爱的小狗、调皮的小猫）、交通工具（比亚迪U8汽车、飞机）、人（学生、教师）……

这些对象都有着独特或共性的属性和方法来描述其特征和行为。

类定义

将上述图片可以分类，动物类、交通工具类、人类……

类是一种用来创建对象的蓝图或模板,定义了对象的属性和方法，并通过实例化来创建具体的对象

作用：使代码更加模块化、可维护和可扩展

通过定义类，则可以创建多个具有相同属性和方法的对象，这些对象被称为类的实例。例如，定义一个名为“Person”的类，然后创建多个不同的人的实例，如学生、教师、校长、主任……

定义类的语法结构

class ClassName:

         # 类属性

         name=“test”

        # 初始化方法

         def __init__(self, parameters):

        # 类方法

        def method_name(self, parameters):

语法解析

1）关键字 class 用于定义一个类，后面紧跟着类名 ClassName 。

2）类 名通常使用首字母大写的驼峰命名法来命名，以区别于变量和函数名 。

      3）在类体中，可以定义类的属性和方法。

       4）类属性是属于类本身的属性，可以被所有该类的实例共享。

5）方法 是类的函数，用于定义类的行为和功能 。 ( 函数在类里面称为方法 )

类体中的 __init__() 方法是一个特殊的方法，也被称为构造方法或初始化方法，它在创建对象时被自动调用, self 参数代表当前对象本身，用于引用对象的属性和方法。其他参数用于接受传递给初始化方法的值

类定义示例

示例定义一个人类，当然也可以定义动物类、交通工具类……

class Person:

    def __init__(self, name, age):

        self.name = name

        self.age = age

    def say_hello(self):

        print("Hello, my name is", self.name)

        print("I am", self.age, "years old.")

# 创建一个Person类的实例,李小龙是人类的一个对象，还可以创建张三、李四……

person = Person(“李小龙", 80)

# 访问实例的属性

print(person.name) # 输出：李小龙

print(person.age)  # 输出：80

# 调用实例的方法

person.say_hello()

 # 输出：Hello, my name is李小龙

 # I am 80 years old.

以订单管理系统为例，创建一个名为“Order”的类，订单对象具有订单号、客户姓名和订单金额等属性，同时具有处理支付、生成发票和发送确认邮件等方法，示例如下：

class Order:

    def __init__(self, order_id, customer_name, total_amount):

        self.order_id = order_id

        self.customer_name = customer_name

        self.total_amount = total_amount

    def process_payment(self):

        print(f"正在处理订单 {self.order_id} 的支付，付款金额为 {self.total_amount}")

        # 具体的支付逻辑

    def generate_invoice(self):

        print(f"正在生成订单 {self.order_id} 的发票")

        # 具体的发票生成逻辑    

    def send_confirmation_email(self):

        print(f"正在向客户 {self.customer_name} 发送订单 {self.order_id} 的确认邮件")

        # 具体的邮件发送逻辑

创建对象

创建对象也称为类的实例化。

#创建对象

my_order = Order("20231006", "李四", 10000)

#调用处理订单方法

my_order.process_payment()

#生成订单方法

my_order.generate_invoice()

#发送邮件

my_order.send_confirmation_email()

类的属性值修改

修改类属性的值，有以下几种方法

1. 直接通过类名访问和修改属性

  class classTest:

        attribute = "old value"

classTest.attribute = "new value"

1.   2. 通过类的实例访问和修改属性

 class classTest:

    def __init__(self):

        self.attribute = "old value"

obj = classTest()

obj.attribute = "new value "

3. 通过类的方法访问和修改属性

class Person:

    def __init__(self, name, age):

        self.name = name

        self.age = age

    def introduce(self):

        print(f"My name is {self.name} and I am {self.age} years old.")

    def change_name(self, new_name):

        self.name = new_name

    def change_age(self, new_age):

        self.age = new_age

# 创建一个Person对象

person = Person("李四", 18)

# 打印初始属性值

person.introduce()

# 使用类的方法修改属性值

person.change_name(“李小龙")

person.change_age(80)

# 打印修改后的属性值

person.introduce()

类的继承

类继承是面向对象编程的重要特征之一，一个类可以继承另一个类的属性和方法，并且可以在其基础上进行扩展和修改。

我们把继承看作成是子类继承父类，如果一个子类继承了父类，那么该子类就拥有了父类的属性和方法。

比如人类，有2只手，2只腿，一双眼，会说话，会走路，学生类继承人类，那学生类的实例对象就拥有了这些属性和方法。

单继承

一个类只能继承自一个父类。在定义类时，可以在类名后面使用括号指定继承的父类

class ParentClass:

    pass

class ChildClass(ParentClass):

    pass

多继承

一个类可以同时继承多个父类。在定义类时，可以在括号中使用逗号分隔多个父类。

class ParentClass1:

    pass

class ParentClass2:

    pass

class ChildClass(ParentClass1, ParentClass2):

    pass

继承示例

类的多态

可以使用多态来重写父类的方法。它允许子类对继承自父类的方法进行重写，并根据不同的子类对象执行不同的行为。

怎样实现多态？

要实现多态，首先需要创建一个父类，定义一个或多个方法。在子类中重写这些方法，以实现自定义的行为。子类可以根据需要修改方法的输入参数、输出结果或内部实现逻辑。

class Animal:

    def make_sound(self):

        pass

class Dog(Animal):

    def make_sound(self):

        print("小狗是汪汪汪！")

class Cat(Animal):

    def make_sound(self):

        print("小猫是喵喵喵！")

class Cow(Animal):

    def make_sound(self):

        print("老黄牛是哞哞哞！")

# 创建对象并调用方法

animals = [Dog(), Cat(), Cow()]

for animal in animals:

    animal.make_sound()

类的方法重载

可以使用多态来重写父类的方法。它允许子类对继承自父类的方法进行重写，并根据不同的子类对象执行不同的行为。

怎样实现多态？

要实现多态，首先需要创建一个父类，定义一个或多个方法。在子类中重写这些方法，以实现自定义的行为。子类可以根据需要修改方法的输入参数、输出结果或内部实现逻辑。

注意：python 不直接支持方法重载，如果要实现重载需要借助默认参数来实现。

class Calculator:

    def add(self, a, b=None, c=None):

        if c is not None:

            return a + b + c

        elif b is not None:

            return a + b

        else:

            return a

# 创建对象并调用方法

calculator = Calculator()

result1 = calculator.add(2)

print(result1)  # 输出: 2

result2 = calculator.add(2, 3)

print(result2)  # 输出: 5

result3 = calculator.add(2, 3, 4)

print(result3)  # 输出: 9

导入单类 

Order.py 文件 包含Order类

class Order:

    def __init__(self, order_id, customer_name, total_amount):

        self.order_id = order_id

        self.customer_name = customer_name

        self.total_amount = total_amount

    def process_payment(self):

        print(f"正在处理订单 {self.order_id} 的支付，付款金额为 {self.total_amount}")

        # 具体的支付逻辑

    def generate_invoice(self):

        print(f"正在生成订单 {self.order_id} 的发票")

        # 具体的发票生成逻辑

    def send_confirmation_email(self):

        print(f"正在向客户 {self.customer_name} 发送订单 {self.order_id} 的确认邮件")

        # 具体的邮件发送逻辑

 Customer.py 文件

#import语句让Python 打开模块Order并导入中其中的Order类

from Order import Order

order=Order("T20231006002","李小龙",10000)

order.process_payment()

导入多个类

Customer.py 文件

#import语句让Python 打开模块Order并导入中其中的Order类, OnlineOrder类

from Order import Order ,OnlineOrder

order=Order("T20231006002","李小龙",10000)

order.process_payment()

ol=OnlineOrder("20231006003", "李四", 10000, "广州", "2023-10-06")

ol.process_payment()

导入整个模块

Customer.py 文件

#import语句让Python 打开模块Order并导入所有模块

import Order

使用别名

#import语句让Python 打开模块Order并导入所有模块，别为or

import Order as or

使用示例

cus=or.OnlineOrder("20231006003", "李四", 10000, "广州", "2023-10-06")