python入门到精通第十三章

封装

面向对象的三大特征

封装：提高程序的安全性
- 将数据（属性）和行为（方法）包装到类对象中。在方法内部对属性进行操作，在类对象的外部调用方法。无需关心方法内部的具体实现细节，从而隔离了复杂难度。
- 在python中没有专门的修饰符用于属性的私有，如果该属性不希望在类对象外部被访问，前边使用两个“_”。
继承：提高代码的复用性。
多态：提高程序的可扩展性和可维护性。

python
class Car: # 封装
    def __init__(self,brand):
        self.brand=brand
    def start(self):
        print('汽车已启动')

car=Car('宝马X5')
car.start()
print(car.brand)

class Student:
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.__age=age # 年龄不希望在类的外面使用，所以前面加了两个_
    def show(self):
        print(self.name,self.__age) # 可以在类的内部使用__age
stu=Student('张三',23)
stu.show()
print(stu.name)
print(dir(stu)) # 列出对象的所有属性及方法
print(stu._Student__age) # 在类的外部可以通过 _Student__age 进行访问

继承

如果一个类没有继承任何类，则默认继承 object ，python 支持多继承，定义子类时，必须在其构造函数中调用父类的构造函数，语法格式 class 子类名( 父类1,父类2... ) 。

python
class Person(object): # Person继承object类
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def info(self):
        print(self.name,self.age)

class Student(Person): # Student 继承 Person 类
    def __init__(self,name,age,stu_no):
        super().__init__(name,age)
        self.stu_no=stu_no

class Teacher(Person): # Teacher 继承 Person 类
    def __init__(self,name,age,teachofyear):
        super().__init__(name,age)
        self.teachofyear=teachofyear

stu=Student('张三',23,'1001')
teacher=Teacher('李四',31,10)

stu.info()
teacher.info()

class inherit(Student,Teacher): # 多继承，inherit 同时继承了 Student和Teacher类
    pass

方法重写

如果子类对继承自父类的某个属性或方法不满意，可以在子类中对其（方法体）进行重新编写；子类重写后的方法中可以通过 super().xxx() 调用父类中被重写的方法。

python
class Person(object): # Person继承object类
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def info(self):
        print('姓名：{0}，年龄：{1}'.format(self.name,self.age))

class Student(Person): # 定义的子类 Student 继承 Person 类
    def __init__(self,name,age,score):
        super().__init__(name,age)
        self.score=score
    def info(self):
        super().info()
        print('分数：{0}'.format(self.score))

stu=Student('张三',23,'1001')
stu.info()

object类

object 类是所有类的父类，因此素有类都有 object 类的属性和方法，内置函数 dir() 可以查看指定对象所有的属性； object 有一个 __str__() 方法，用于返回一个对于“对象的描述”，对应于内置函数 str() 经常用于 print() 方法，帮我们查看对象的信息，所以我们经常会对 __str__() 进行重写。
```
python
class Student:
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def __str__(self):
        return '我的名字是{0}，今年{1}岁'.format(self.name,self.age)

stu=Student('张三',21)
print(dir(stu))
print(stu) # 默认会调用 __str__() 这样的方法
print(type(stu))
```

多态

多态就是“具有多种形态”，它指的是：即便不知道一个变量所引用的对象到底是什么类型，仍然可以通过这个变量调用方法，在运行过程中根据变量所引用对象的类型，动态决定调用哪个对象中的方法。

python
class Animal(object):
    def eat(self):
        print('动物要吃东西')
class Dog(Animal):
    def eat(self):
        print('狗吃肉')
class Cat(Animal):
    def eat(self):
        print('猫吃鱼')

class Person():
    def eat(self):
        print('人吃五谷杂粮')

# def fun(animal): # 定义一个函数
#     animal.eat()
def fun(animal):
    animal.eat()


# 调用函数
fun(Cat())
fun(Dog())
fun(Animal())
print('--------------')
fun(Person())

静态语言和动态语言关于多态的区别
- 静态语言实现多态的三个必要条件： 继承 、 方法重写 、 父类引用指向子类对象 。
- 动态语言的多态崇尚“鸭子类型”当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子，那么这只鸟可以被称为鸭子。在鸭子类型中，不需要关心对象是什么类型，到底是不是鸭子，只关心对象的行为。

特殊方法和特殊属性

	名称	特殊方法
特殊属性	__dict__	获得类对象或实例对象所绑定的所有属性和方法的字典
特殊方法
	__len__()	通过重写__len__()方法，让内置函数len()的参数可以是自定义类型
	__add__()	通过重写__add__()方法，可以使用自定义对象具有“+”功能
	__new__()	用于创建对象
	__init__()	对创建的对象进行初始化

特殊属性

python
class A:
    pass
class B:
    pass
class C(A,B):
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
class D(A):
    pass

# 创建C类的对象
x=C('tom',17)
print(x.__dict__) # 实例对象的属性字典
print(C.__dict__) # 类对象可以查看到属性和方法

print(x.__class__) # <class '__main__.C'> 输出了对象所属的类
print(C.__bases__) # C类的父类类型的元素
print(C.__base__) # 类的基类
print(C.__mro__) # 查看类的层次结构
print(A.__subclasses__()) # 子类的列表

特殊方法

__add__() 和 __len__() 特殊方法

python
a=20
b=100
c=a+b # 两个整数类型的对象的相加
d=a.__add__(b)

print(c)
print(d)

class Student:
    def __init__(self,name):
        self.name=name
    def __add__(self, other):
        return self.name+other.name # 可以实现2个对象的相加
    def __len__(self):
        return len(self.name) # 可以获取对象的长度

stu1=Student('张三')
stu2=Student('李四')

s=stu1+stu2 # 实现了两个对象的加法运算（因为在 Student 类中，编写 __add__() 特殊方法）
print(s)
s=stu1.__add__(stu2)
print(s)

lst=[11,22,33,44]
print(len(lst)) # len是内置函数的len
print(lst.__len__()) # 和上面的结果一样
print(len(stu1)) # 输出 stu1 的长度

__init__() 和 __new__() 特殊方法

python
class Person(object):
    def __new__(cls, *args, **kwargs): # 创建对象的方法
        print('__new__被调用执行了，cls的id值为{0}'.format(id(cls)))
        obj=super().__new__(cls)
        print('创建的对象的id为：{0}'.format(id(obj)))
        return obj
    def __init__(self,name,age): # 初始化方法
        print('__init__被调用了，self的id值为：{0}'.format(id(self)))
        self.name=name
        self.age=age

print('object这个类对象的id为：{0}'.format(id(object)))
print('Person这个类对象的id为：{0}'.format(id(Person)))

# 创建Person类的实例对象
p1=Person('张三',18)
print('p1这个Person类的实例对象的id为:{0}'.format(id(p1)))

类的浅拷贝与深拷贝

变量的赋值操作：只是形成两个变量，实际上还是指向同一个对象。

python
class CPU:
    pass
class Disk:
    pass
class Computer:
    def __init__(self,cpu,disk):
        self.cpu=cpu
        self.disk=disk

# （1）变量的赋值
cpu1=CPU()
cpu2=cpu1
print(cpu1,id(cpu1))
print(cpu2,id(cpu2)) # cup1和cpu2指向同一块内存地址

浅拷贝：python拷贝一般都是浅拷贝，拷贝时，对象包含的子对象内容不拷贝，因此，源对象与拷贝对象会引用同一个子对象。

python
#（2）类的浅拷贝
disk=Disk() #创建一个硬盘类的对象
computer=Computer(cpu1,disk) #创建一个计算机类的对象

#浅拷贝
import copy
print(disk)
computer2=copy.copy(computer)
print(computer,computer.cpu,computer.disk)
print(computer2,computer2.cpu,computer2.disk) #浅拷贝 对象包含的子对象不会拷贝

深拷贝：使用 copy 模块的 deepcopy 函数，递归拷贝对象中包含的子对象，源对象和拷贝对象所有的子对象也不相同。

python
#深拷贝
computer3=copy.deepcopy(computer)
print(computer,computer.cpu,computer.disk)
print(computer3,computer3.cpu,computer3.disk) #深拷贝的子对象也会拷贝一份

目录

封装

继承

方法重写

object类

多态

特殊方法和特殊属性