python基礎—物件導向程式設計(真面向「物件」程式設計)

2020-10-20 12:00:58


前言

Python作為一種解釋型指令碼語言,「優雅」、「明確」、「簡單」是其哲學。
而很重要的一點就是,python是完全物件導向程式設計。函數、模組、數位、字串都是物件。並且完全支援繼承、過載、派生、多繼承,有益於增強原始碼的複用性。

一、物件導向是什麼?

當我們接觸過物件導向語言C++、Java等物件導向語言,就肯定對物件導向這種軟體開發方法有所瞭解,就是利用抽象、封裝等機制,藉助於物件、類、繼承、訊息傳遞等概念進行軟體系統構造的軟體開發方法。如果你已經接觸過物件導向程式語言,可以直接跳過此處物件導向技術簡介直接進入python物件教學。

物件導向技術簡介:
類(Class): 用來描述具有相同的屬性和方法的物件的集合。它定義了該集合中每個物件所共有的屬性和方法。物件是類的範例。
類變數:類變數在整個範例化的物件中是公用的。類變數定義在類中且在函數體之外。類變數通常不作為範例變數使用。
資料成員:類變數或者範例變數, 用於處理類及其範例物件的相關的資料。
方法重寫:如果從父類別繼承的方法不能滿足子類的需求,可以對其進行改寫,這個過程叫方法的覆蓋(override),也稱為方法的重寫。
區域性變數:定義在方法中的變數,只作用於當前範例的類。
範例變數:在類的宣告中,屬性是用變數來表示的。這種變數就稱為範例變數,是在類宣告的內部但是在類的其他成員方法之外宣告的。
繼承:即一個派生類(derived class)繼承基礎類別(base class)的欄位和方法。繼承也允許把一個派生類的物件作為一個基礎類別物件對待。例如,有這樣一個設計:一個Dog型別的物件派生自Animal類,這是模擬"是一個(is-a)"關係(例圖,Dog是一個Animal)。
範例化:建立一個類的範例,類的具體物件。
方法:類中定義的函數。
物件:通過類定義的資料結構範例。物件包括兩個資料成員(類變數和範例變數)和方法。
此處直接參照菜鳥教學對物件導向技術的簡介:原文地址

在這裡插入圖片描述

二、python物件導向

1.python類基本語法

語法
class 類名:
  屬性
  構造方法
  方法
實列程式碼如下(範例):
定義一個類people,具體如下:
UML類圖如下:
在這裡插入圖片描述

# 定義一個people類,而people具有以下特徵
# 名字、性別、身高、體重等
class people:
    # 四個屬性變數
    name = "unknown"
    height = 0
    weight = 0
    sex ="unknown"
    # 私有屬性,比如role
    # 而python私有屬性用雙下劃線__
    # 代表該變數role屬性只能在類中進行呼叫使用,而範例化物件參照是錯的
    __role = "This is a private variablee"
    # __init__()方法是類別建構函式(初始化方法)
    def __init__(self,n,h,w,s):
        # self 代表類的範例(用於傳入相應引數)
        self.name = n
        self.height = h
        self.weight = w
        self.sex = s
    # 類中方法,此處定義了一個自我介紹的方法
    def introduce(self):
        print("I am human! My name is {}".format(self.name))  
    # 吃飯方法
    def eat(self):
        print("{}正在吃飯!".format(self.name))
    # 呼叫私有變數的方法
    def role(self):
        print(self.__role)
# people類的第一個範例化例物件  Calvin
Calvin = people("Calvin",175,60,"gril")
Calvin.introduce()
Calvin.eat()
print("{} H:{} W:{} S:{}".format(Calvin.name,
                                  Calvin.height,Calvin.weight,Calvin.sex))
# 對當前物件直接呼叫類中私有屬性是錯的,只能通過物件在內呼叫私有屬性
# print(Calvin.__role)
Calvin.role()

輸出結果如下:

I am human! My name is Calvin
Calvin was at dinner!
Calvin H:175 W:60 S:gril
This is a private variablee

2.繼承

當多個類具有重複屬性時,我們可以使用繼承,比如此時要寫一個GrilFriend類,而GrilFriend肯定是一個人…所以,她具有上面people類的屬性,如名字、身高、體重等,而此時像這種大家都具有的統一屬性行為特點如果都寫一遍的話會增加程式碼的編寫量,因此我們使用一個父類別進行統一,再使用繼承的方式即可,使GrilFriend類繼承people類屬性。這樣能夠減少程式碼的重複編寫,簡化程式碼,提高程式碼的可用性
語法定義:
1.繼承定義
python繼承語法: def 子類名(繼承父類別名):
2.繼承建構函式 (2種方法)
經典寫法 :父類別名稱.init(self,引數1,引數2,…)
super關鍵字寫法: super(子類,self).init(引數1,引數2,…)
3.繼承父類別方法和重寫

UML類圖如下:在這裡插入圖片描述

       ‘真面向「物件」程式設計~~
在這裡插入圖片描述

# 定義一個女朋友類,繼承people屬性,pytho繼承語法: def 子類名(繼承父類別名):
class GrilFriend(people):
    # 同時對女朋友類增加新屬性:性格
    character = ""
    # 定義Gril類構造方法
    def __init__(self,n,h,w,s,c):
        # 繼承父類別的構造方法
        # 1.經典類的寫法: 父類別名稱.__init__(self,引數1,引數2,...)
        # people.__init__(self, n, h, w, s)
        # 2. super關鍵字寫法:super(子類,self).__init__(引數1,引數2,....)
        super(GrilFriend,self).__init__(n,h,w,s)
        self.character = c
    # 方法重寫
    # 因為GrilFriend 繼承people類中所有公有屬性和方法
    # 我們這裡introduce方法進行重寫
    def introduce(self):
        print("I am a beautiful girl!")
    def walk(self):
        print("{} was taking a walk!".format(self.name))

# 範例化物件:
# 同樣,定義一個GrilFriend類物件 Ashley
Ashley = GrilFriend("Ashley", 160, 50,"gril","gentle")
# 呼叫重寫後的自我介紹方法
Ashley.introduce()
# 因為GrilFriend類繼承People類,所以可以直接呼叫其父類別的方法使用
Ashley.eat()
print("{} H:{} W:{} S:{} C:{}".format(Ashley.name,Ashley.height,
                                 Ashley.weight,Ashley.sex,Ashley.character))

輸出結果如下:

I am a gentle girl!
Ashley was at dinner!
Ashley H:160 W:50 S:gril C:gentle

4.多繼承
python支援多繼承,包括單繼承、多重繼承、不同類繼承同一個類、一個類繼承多個類。這裡一個類多繼承其他多個類屬性,在java中是不支援的,而python中卻支援,如C繼承A的同時,C還可以繼承B。
此處只舉例不同python與java不同的多繼承,其他類似java。在這裡插入圖片描述

  假設,此時GrilFriend本身既是一個人,滿足people類,同時也是一個學生,滿足我們定義的student類。所以此時GrilFriend可以同時繼承people和student兩個類。
UML類圖如下:
在這裡插入圖片描述
在這裡插入圖片描述

# 定義一個people類,而people具有以下特徵
# 名字、性別、身高、體重等
class people:
    # 四個屬性變數
    name = "unknown"
    height = 0
    weight = 0
    sex ="unknown"
    # 私有屬性,比如role
    # 而python私有屬性用雙下劃線__
    # 代表該變數role屬性只能在類中進行呼叫使用,而範例化物件參照是錯的
    __role = "This is a private variablee"
    # __init__()方法是類別建構函式(初始化方法)
    def __init__(self,n,h,w,s):
        # self 代表類的範例(用於傳入相應引數)
        self.name = n
        self.height = h
        self.weight = w
        self.sex = s
    # 類中方法,此處定義了一個自我介紹的方法
    def introduce(self):
        print("I am human! My name is {}".format(self.name))  
    # 吃飯方法
    def eat(self):
        print("{} was at dinner!".format(self.name))
    # 呼叫私有變數的方法
    def role(self):
        print(self.__role)
#定義一個學生類
class student():
    school = ""
    def __init__(self,sc):
        self.school = sc
    def s_introduce(self):
        print("I am a student!")  
# 定義一個女朋友類,繼承people屬性,pytho繼承語法: def 子類名(繼承父類別名):
# 而此時GrilFriend多重繼承 people和 student
class GrilFriend(people,student):
    # 同時對女朋友類增加新屬性:性格
    character = ""
    # 定義Gril類構造方法
    def __init__(self,n,h,w,s,c,sc):
        # 繼承父類別的構造方法
        # 1.經典類的寫法: 父類別名稱.__init__(self,引數1,引數2,...)
        # people.__init__(self, n, h, w, s)
        # 2. super關鍵字寫法:super(子類,self).__init__(引數1,引數2,....)
        # 繼承people構造方法
        super(GrilFriend,self).__init__(n,h,w,s)
        # 繼承
        student.__init__(self,sc)
        self.character = c
    # 方法重寫
    # 因為GrilFriend 繼承people類中所有公有屬性和方法
    # 我們這裡introduce方法進行重寫
    def introduce(self):
        print("I am a {} girl!".format(self.character))
    def walk(self):
        print("{} was taking a walk!".format(self.name))

# 同樣,定義一個GrilFriend類物件 Ashley
Ashley = GrilFriend("Ashley", 160, 50,"gril","gentle","university")
# 呼叫重寫後的自我介紹方法
Ashley.introduce()
# 因為GrilFriend類繼承People類,所以可以直接呼叫其父類別的方法使用
Ashley.eat()
print("{} H:{} W:{} S:{} C:{}".format(Ashley.name,Ashley.height,
                                 Ashley.weight,Ashley.sex,Ashley.character))
#多重繼承第二個student類
print(Ashley.school)
Ashley.s_introduce()

輸出結果如下:

I am a gentle girl!
Ashley was at dinner!
Ashley H:160 W:50 S:gril C:gentle
university
I am a student!

由上面程式碼輸出可以看到,GrilFriend同時繼承了people和student兩個類的屬性,這就是python多繼承的例子。當然,這個例子是簡單的。因為python有了多繼承的特點,所以多了很多關於繼承的設計模式,如Mixin模式,此處只做繼承簡介~~


總結

  python學習到這裡,不知不覺已經將基礎部分學完了,然後開始學習資料分析和爬蟲…很多沒來得及寫部落格,畢竟寫部落格是費時間的,知識點講解,例子引入等。在記錄自己學習過程的同時,也希望能幫同為python萌新的學習者解惑,哪怕是一丟丟,這件事也顯得有價值。
路過的大佬點個贊,碼字不易,謝謝支援!在這裡插入圖片描述