《0基础》学习Python——第十三讲__面向对象

<类（class）>

一、面向对象概念

        1、面向对象是一种编程思想和技术，它是一种将程序设计问题分解成对象的方式。每个对象都有自己的状态（数据）和行为（方法），并且可以通过相互之间的交互来解决问题。面向对象程序设计的核心概念包括封装、继承和多态。

        2、封装是指将数据和对数据操作的方法封装在一个对象中，使得数据的实现细节对外部是不可见的，从而提高了代码的安全性和复用性。

        3、继承是指通过创建新的类来继承已有类的属性和方法，从而实现代码的重用和扩展。

        4、多态是指同一个方法可以具有不同的行为，根据实际的对象类型来调用不同的方法。

        5、面向对象编程可以将复杂的问题分解成多个相互独立的对象，通过对象之间的交互来解决问题，使得代码的可读性和可维护性更强，同时也提高了代码的复用性和扩展性。

        6、面向对象的程序设计把计算机程序视为一组对象的集合，而每个对象都可以接收其他对象发过来的消息，并处理这些消息，计算机程序的执行就是一系列消息在各个对象之间传递       

        7、而面向过程的程序设计是把计算机程序视为一系列的命令集合，即一组函数的顺序执行，为了简化程序设计，面向过程把函数继续切分为子函数，即把大块函数通过切割成小块函数来降低系统的复杂度

        8、在Python中，所有数据类型都可以视为对象，当然也可以自定义对象。自定义的对象数据类型就是面向对象中的类（Class）的概念

二、怎么创建一个类

        首先，假设要处理Student 学生的成绩表，为了表示一个学生的成绩，面向过程的程序可以用一个dict表示：

st u 1 = { 'name': ' Jack ', 'score': 9 9 }

st u 2 = { 'name': 'Bob', 'score': 8 8 }

而处理学生成绩可以通过函数实现，比如打印学生的成绩：

        

def print_score(stu): #定义一个用法print_score(stu),属性为stuprint(f"{stu['name']}:{stu['score']}") #打印传入stu的stu1和stu2的键对应的值if __name__ == '__main__':stu1={'name':'Jack','score':99}  #定义学生姓名和分数stu2={'name':'Tom','score':80}   print_score(stu1)                #将数据传入上面的用法中去print_score(stu2)pass

其输出结果为：

即首先定义一个行为（方法）（def print_score(stu)），在方法下面赋予这个方法名称的行为或者说方法，再在下面输入信息，将信息传给方法的参数stu，就可以直接打印方法的结果了。

但是，如果采用面向对象的程序设计思想，首选思考的不是程序的执行流程，而是Student（stu1和stu2）这种数据类型应该被视为一个对象，这个对象拥有name和score这两个属性（Property），如果要打印学生的成绩，首先必须创建出这个学生对应的对象，然后，给对象发一个print_score消息，让对象自己把自己的数据打印出来。

我们可以这样写：

        先定义一个类class Student:  用于打印学生的姓名和分数，然后在类中写入方法，最后再针对这个对象打印出需要的内容。具体代码流程如下：

class Student:def __init__(self,name,score): #这是一个特殊的方法，叫做构造方法，它在创建一个对象时被调用，用来初始化对象的属性self.name=name #用于给对象的属性赋值的语句self.score=score #self是一个特殊的参数，代表对象本身，可以用来访问对象的属性和方法。def print_score(self):  #print_score是一个方法（函数），被定义在 Student 类中print('%s:%s' % (self.name,self.score)) #print_score 方法接受一个参数 self，代表对象本身。这个方法被定义在 Student 类中，因此当使用一个 Student 对象调用 print_score 方法时，这个对象会作为 self 参数自动传入if __name__ == '__main__':#实例化一个类stu1=Student('Jack','90')  #传入类中属性的数据stu2=Student('Tom','88')stu1.print_score()   #调用 print_score()方法stu2.print_score()pass

        给对象发消息实际上就是调用对象对应的关联函数，称之为对象的方法（Method）。面向对象的程序写出来就像这样：

        

三、类的定义格式：

        

四、私有变量

        在 Python 中，私有变量并不是真正的私有，只是通过一种命名约定来实现的。Python 在定义私有变量时，会将变量名重命名为 _类名__变量名 的形式，以使其在类外部更难被访问。但是，仍然可以通过 _类名__变量名 的方式从类外部访问和修改私有变量。

        例如：定义一个Animal类，，初始化属性为n和s，再定义一些类的方法，其中__a 为私有函数，其作用是打印"1",但是如果想打印这里面的内容，在外部调用不了，只能在类内部调用这个私有方法，然后调用这个方法去打印私有方法内容。（没有强行调用私有方法的情况下）

class Animal(object):def __init__(self,n,s):self.name=nself.__score=s #__score为私有变量，外部通常不可以直接调用，但是可以强行self._sco=1 #一般以这种方式写，被公认为是私有变量，外部也可以直接读取，但是不要去修改，因为这是不道德的def __a(self):  #私有方法，通常只能在类的内部使用，不能在实例化中直接调用，如果想打印其内的用法需要在类内部调用这个私有方法去使用print('123')print('%s:%s'%(self.name,self.__score))def scoe_1(self):self.__a() #调用私有函数print('hello hello')def get_score(self):if self.__score>90:  #使用了Animal类内部函数的属性值print(f'{self.name}:A级')else:print(f'{self.name}:B级')
if __name__ == '__main__':ls=Animal('xioamei',99)  #给类传属性的数据ls.scoe_1()  #调用sco_1方法，sco_1会调用内部的私有函数ls.get_score() 

如果在外部直接调用私有方法去使用，会出现以下错误

五、总结

        1、面向对象的设计思想是从自然界中来的，因为在自然界中，类（Class）和实例（Instance）的概念是很自然的

        2、Class是一种抽象概念，而实例（Instance）则是一个个具体的Student，比如定义的Class——Student，是指学生这个概念，Bart Simpson和Lisa Simpson是两个具体的Student

        3、所以，面向对象的设计思想是抽象出Class，根据Class创建Instance，

        4、面向对象的抽象程度又比函数要高，因为一个Class既包含数据，又包含操作数据的方法

        5、面向对象主要有三大特点：封装、继承和多态

六、专业术语介绍：

        类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。

        方法：类中定义的函数

        类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。

        数据成员：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据

        方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写

        局部变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类

        实例变量：在类的声明中，属性是用变量来表示的，这种变量就称为实例变量，实例变量就是一个用 self 修饰的变量。

        继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待

        实例化：创建一个类的实例，类的具体对象

        对象：通过类定义的数据结构实例，包括两个数据成员(类变量和实例变量)和方法