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python基础6：面向对象1
第六章 面向对象1
6.1. 面向对象编程介绍 6.2. 类和对象 6.3. 定义类 6.4. 创建对象 6.5. __init__方法 6.6. 应用:创建多个对象 6.7. "魔法"方法 6.8. self 6.9. 应用:烤地瓜 6.10. 隐藏数据 6.11. 应用:存放家具
6.1. 面向对象编程介绍
想一想
请用程序描述如下事情：
A同学报道登记信息B同学报道登记信息C同学报道登记信息A同学做自我介绍B同学做自我介绍C同学做自我介绍stu_a = {"name":"A","age":21,"gender":1,"hometown":"河北" } stu_b = {"name":"B","age":22,"gender":0,"hometown":"山东" } stu_c = {"name":"C","age":20,"gender":1,"hometown":"安徽" } def stu_intro(stu):"""自我介绍"""for key, value in stu.items():print("key=%s, value=%d"%(key,value))stu_intro(stu_a) stu_intro(stu_b) stu_intro(stu_c)考虑现实生活中，我们的思维方式是放在学生这个个人上，是学生做了自我介绍。而不是像我们刚刚写出的代码，先有了介绍的行为，再去看介绍了谁。
用我们的现实思维方式该怎么用程序表达呢？stu_a = Student(个人信息) stu_b = Student(个人信息) stu_c = Student(个人信息) stu_a.intro() stu_a.intro() stu_a.intro()
面向过程：根据业务逻辑从上到下写代码
面向对象：将数据与函数绑定到一起，进行封装，这样能够更快速的开发程序，减少了重复代码的重写过程
面向过程编程最易被初学者接受，其往往用一长段代码来实现指定功能，开发过程的思路是将数据与函数按照执行的逻辑顺序组织在一起，数据与函数分开考虑。
def 发送邮件(内容)
#发送邮件提醒
连接邮箱服务器
发送邮件
关闭连接while True：if cpu利用率 > 90%:发送邮件('CPU报警')if 硬盘使用空间 > 90%:发送邮件('硬盘报警')if 内存占用 > 80%:发送邮件('内存报警')
今天我们来学习一种新的编程方式：面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP，面向对象程序设计）
1）解决菜鸟买电脑的故事
第一种方式:1)在网上查找资料2)根据自己预算和需求定电脑的型号 MacBook 15 顶配 1W83)去市场找到苹果店各种店无法甄别真假 随便找了一家4)找到业务员,业务员推荐了另外一款 配置更高价格便宜,也是苹果系统的 1W5)砍价30分钟 付款99996)成交回去之后发现各种问题第二种方式 :1)找一个靠谱的电脑高手2)给钱交易面向对象和面向过程都是解决问题的一种思路而已买电脑的第一种方式:强调的是步骤、过程、每一步都是自己亲自去实现的这种解决问题的思路我们就叫做面向过程买电脑的第二种方式:强调的是电脑高手, 电脑高手是处理这件事的主角,对我们而言,我们并不必亲自实现整个步骤只需要调用电脑高手就可以解决问题这种解决问题的思路就 是面向对象用面向对象的思维解决问题的重点当遇到一个需求的时候不用自己去实现，如果自己一步步实现那就是面向过程应该找一个专门做这个事的人来做面向对象是基于面向过程的2）解决吃啤酒鸭的问题
第一种方式（面向过程）:1)养鸭子2)鸭子长成3)杀4)作料5)烹饪6)吃7)卒第二种方式（面向对象）:1)找个卖啤酒鸭的人2)给钱 交易3)吃4)胖6斤需要了解的定义性文字:
面向对象(object-oriented ;简称: OO) 至今还没有统一的概念 我这里把它定义为: 按人们 认识客观世界的系统思维方式,采用基于对象(实体) 的概念建立模型,模拟客观世界分析、设 计、实现软件的办法。面向对象编程(Object Oriented Programming-OOP) 是一种解决软件复用的设计和编程方法。 这种方法把软件系统中相近相似的操作逻辑和操作 应用数据、状态,以类的型式描述出来,以对象实例的形式在软件系统中复用,以达到提高软件开发效率的作用。
6.2. 类和对象
* 面向对象编程的2个非常重要的概念：类和对象*
对象是面向对象编程的核心，在使用对象的过程中，为了将具有共同特征和行为的一组对象抽象定义，提出了另外一个新的概念——类
类就相当于制造飞机时的图纸，用它来进行创建的飞机就相当于对象
1. 类
人以类聚 物以群分。
具有相似内部状态和运动规律的实体的集合(或统称为抽象)。
具有相同属性和行为事物的统称类是抽象的,在使用的时候通常会找到这个类的一个具体的存在,使用这个具体的存在。一个类可以找到多个对象
战斗机图纸
2. 对象
某一个具体事物的存在 ,在现实世界中可以是看得见摸得着的。
可以是直接使用的
战斗机图纸
3. 类和对象之间的关系
战斗机图纸
小总结：类就是创建对象的模板
4. 练习：区分类和对象
奔驰汽车 类 奔驰smart 类 张三的那辆奔驰smart 对象 狗 类 大黄狗 类 李四家那只大黄狗 对象 水果 类 苹果 类 红苹果 类 红富士苹果 类 我嘴里吃了一半的苹果 对象
5.类的构成
类(Class) 由3个部分构成
类的名称:类名类的属性:一组数据类的方法:允许对进行操作的方法 (行为)<1> 举例：
1）人类设计,只关心3样东西:
事物名称(类名):人(Person)属性:身高(height)、年龄(age)方法(行为/功能):跑(run)、打架(fight)2）狗类的设计
类名:狗(Dog)属性:品种 、毛色、性别、名字、 腿儿的数量方法(行为/功能):叫 、跑、咬人、吃、摇尾巴
6. 类的抽象
如何把日常生活中的事物抽象成程序中的类?
拥有相同(或者类似)属性和行为的对象都可以抽像出一个类
方法:一般名词都是类(名词提炼法)
<1> 坦克发射3颗炮弹轰掉了2架飞机
坦克--》可以抽象成 类炮弹--》可以抽象成类飞机-》可以抽象成类<2> 小明在公车上牵着一条叼着热狗的狗
小明--》 人类公车--》 交通工具类热狗--》 食物类狗--》 狗类<3>【想一想】如下图中，有哪些类呢？
战斗机图纸说明：人枪子弹手榴弹刀子箱子<4>【想一想】如下图中，有哪些类呢？
战斗机图纸说明:向日葵类名: xrk属性:行为: 放阳光豌豆类名: wd属性: 颜色 、发型,血量行为:发炮, 摇头坚果:类名:jg属性:血量 类型行为:阻挡;僵尸:类名:js属性:颜色、血量、 类型、速度行为:走 跑跳 吃 死
6.3. 定义类
定义一个类，格式如下：
class 类名:方法列表demo：定义一个Car类
# 定义类class Car:# 方法def getCarInfo(self):print('车轮子个数:%d, 颜色%s'%(self.wheelNum, self.color))def move(self):print("车正在移动...")说明：
定义类时有2种：新式类和经典类，上面的Car为经典类，如果是Car(object)则为新式类 类名 的命名规则按照"大驼峰"
6.4. 创建对象
通过上一节课程，定义了一个Car类；就好比有车一个张图纸，那么接下来就应该把图纸交给生成工人们去生成了
python中，可以根据已经定义的类去创建出一个个对象
创建对象的格式为:
对象名 = 类名()创建对象demo:
# 定义类class Car:# 移动def move(self):print('车在奔跑...')# 鸣笛def toot(self):print("车在鸣笛...嘟嘟..")# 创建一个对象，并用变量BMW来保存它的引用BMW = Car() BMW.color = '黑色' BMW.wheelNum = 4 #轮子数量 BMW.move() BMW.toot() print(BMW.color) print(BMW.wheelNum)总结：
BMW = Car()，这样就产生了一个Car的实例对象，此时也可以通过实例对象BMW来访问属性或者方法 第一次使用BMW.color = '黑色'表示给BMW这个对象添加属性，如果后面再次出现BMW.color = xxx表示对属性进行修改 BMW是一个对象，它拥有属性（数据）和方法（函数） 当创建一个对象时，就是用一个模子，来制造一个实物
6.5. _init_方法
想一想:
在上一小节的demo中，我们已经给BMW这个对象添加了2个属性，wheelNum（车的轮胎数量）以及color（车的颜色），试想如果再次创建一个对象的话，肯定也需要进行添加属性，显然这样做很费事，那么有没有办法能够在创建对象的时候，就顺便把车这个对象的属性给设置呢？答:
__init__()方法
<1>使用方式
def 类名:#初始化函数，用来完成一些默认的设定def __init__():pass
<2>_init_()方法的调用
# 定义汽车类class Car:def __init__(self):self.wheelNum = 4self.color = '蓝色'def move(self):print('车在跑，目标:夏威夷')# 创建对象BMW = Car()print('车的颜色为:%s'%BMW.color) print('车轮胎数量为:%d'%BMW.wheelNum)总结1
当创建Car对象后，在没有调用__init__()方法的前提下，BMW就默认拥有了2个属性wheelNum和color，原因是__init__()方法是在创建对象后，就立刻被默认调用了想一想
既然在创建完对象后__init__()方法已经被默认的执行了，那么能否让对象在调用__init__()方法的时候传递一些参数呢？如果可以，那怎样传递呢？# 定义汽车类class Car:def __init__(self, newWheelNum, newColor):self.wheelNum = newWheelNumself.color = newColordef move(self):print('车在跑，目标:夏威夷')# 创建对象BMW = Car(4, 'green')print('车的颜色为:%s'%BMW.color) print('车轮子数量为:%d'%BMW.wheelNum)总结2
__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，默认有1个参数名字为self，如果在创建对象时传递了2个实参，那么__init__(self)中出了self作为第一个形参外还需要2个形参，例如__init__(self,x,y) __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进去
6.6. 应用:创建多个对象
应用:创建多个对象
根据上两节创建一个Car类 创建出多个汽车对象，比如BMW、AUDI等
6.7. “魔法”方法
1. 打印id()
如果把BMW使用print进行输出的话，会看到如下的信息
即看到的是创建出来的BMW对象在内存中的地址
2. 定义_str_()方法
class Car:def __init__(self, newWheelNum, newColor):self.wheelNum = newWheelNumself.color = newColordef __str__(self):msg = "嘿。。。我的颜色是" + self.color + "我有" + int(self.wheelNum) + "个轮胎..."return msgdef move(self):print('车在跑，目标:夏威夷')BMW = Car(4, "白色") print(BMW)
总结
在python中方法名如果是__xxxx__()的，那么就有特殊的功能，因此叫做“魔法”方法 当使用print输出对象的时候，只要自己定义了__str__(self)方法，那么就会打印从在这个方法中return的数据
6.8. self
1. 理解self
看如下示例:
# 定义一个类class Animal:# 方法def __init__(self, name):self.name = namedef printName(self):print('名字为:%s'%self.name)# 定义一个函数def myPrint(animal):animal.printName()dog1 = Animal('西西') myPrint(dog1)dog2 = Animal('北北') myPrint(dog2)运行结果:
总结
所谓的self，可以理解为自己 可以把self当做C++中类里面的this指针一样理解，就是对象自身的意思 某个对象调用其方法时，python解释器会把这个对象作为第一个参数传递给self，所以开发者只需要传递后面的参数即可
6.9. 应用:烤地瓜
为了更好的理解面向对象编程，下面以“烤地瓜”为案例，进行分析
1. 分析“烤地瓜”的属性和方法
示例属性如下:
cookedLevel : 这是数字；0~3表示还是生的，超过3表示半生不熟，超过5表示已经烤好了，超过8表示已经烤成木炭了！我们的地瓜开始时时生的cookedString : 这是字符串；描述地瓜的生熟程度condiments : 这是地瓜的配料列表，比如番茄酱、芥末酱等示例方法如下:
cook() : 把地瓜烤一段时间addCondiments() : 给地瓜添加配料__init__() : 设置默认的属性__str__() : 让print的结果看起来更好一些
2. 定义类，并且定义_init_()方法
定义
地瓜类class SweetPotato:'这是烤地瓜的类'#定义初始化方法def __init__(self):self.cookedLevel = 0self.cookedString = "生的"self.condiments = []
3. 添加”烤地瓜”方法
#烤地瓜方法def cook(self, time):self.cookedLevel += timeif self.cookedLevel > 8:self.cookedString = "烤成灰了"elif self.cookedLevel > 5:self.cookedString = "烤好了" elif self.cookedLevel > 3:self.cookedString = "半生不熟"else:self.cookedString = "生的"
4. 基本的功能已经有了一部分，赶紧测试一下
把上面2块代码合并为一个程序后，在代码的下面添加以下代码进行测试
mySweetPotato = SweetPotato() print(mySweetPotato.cookedLevel) print(mySweetPotato.cookedString) print(mySweetPotato.condiments)完整的代码为:
class SweetPotato:'这是烤地瓜的类'#定义初始化方法def __init__(self):self.cookedLevel = 0self.cookedString = "生的"self.condiments = []#烤地瓜方法def cook(self, time):self.cookedLevel += timeif self.cookedLevel > 8:self.cookedString = "烤成灰了"elif self.cookedLevel > 5:self.cookedString = "烤好了" elif self.cookedLevel > 3:self.cookedString = "半生不熟"else:self.cookedString = "生的"# 用来进行测试mySweetPotato = SweetPotato() print(mySweetPotato.cookedLevel) print(mySweetPotato.cookedString) print(mySweetPotato.condiments)
5. 测试cook方法是否好用
在上面的代码最后面添加如下代码:
print("------接下来要进行烤地瓜了-----") mySweetPotato.cook(4) #烤4分钟 print(mySweetPotato.cookedLevel) print(mySweetPotato.cookedString)
6. 定义addCondiments()方法和_str_()方法
def __str__(self):msg = self.cookedString + " 地瓜"if len(self.condiments) > 0:msg = msg + "("for temp in self.condiments:msg = msg + temp + ", "msg = msg.strip(", ")msg = msg + ")"return msgdef addCondiments(self, condiments):self.condiments.append(condiments)
7. 再次测试
完整的代码如下:
class SweetPotato:"这是烤地瓜的类"#定义初始化方法def __init__(self):self.cookedLevel = 0self.cookedString = "生的"self.condiments = []#定制print时的显示内容def __str__(self):msg = self.cookedString + " 地瓜"if len(self.condiments) > 0:msg = msg + "("for temp in self.condiments:msg = msg + temp + ", "msg = msg.strip(", ")msg = msg + ")"return msg#烤地瓜方法def cook(self, time):self.cookedLevel += timeif self.cookedLevel > 8:self.cookedString = "烤成灰了"elif self.cookedLevel > 5:self.cookedString = "烤好了" elif self.cookedLevel > 3:self.cookedString = "半生不熟"else:self.cookedString = "生的"#添加配料def addCondiments(self, condiments):self.condiments.append(condiments)# 用来进行测试mySweetPotato = SweetPotato() print("------有了一个地瓜，还没有烤-----") print(mySweetPotato.cookedLevel) print(mySweetPotato.cookedString) print(mySweetPotato.condiments) print("------接下来要进行烤地瓜了-----") print("------地瓜经烤了4分钟-----") mySweetPotato.cook(4) #烤4分钟 print(mySweetPotato) print("------地瓜又经烤了3分钟-----") mySweetPotato.cook(3) #又烤了3分钟 print(mySweetPotato) print("------接下来要添加配料-番茄酱------") mySweetPotato.addCondiments("番茄酱") print(mySweetPotato) print("------地瓜又经烤了5分钟-----") mySweetPotato.cook(5) #又烤了5分钟 print(mySweetPotato) print("------接下来要添加配料-芥末酱------") mySweetPotato.addCondiments("芥末酱") print(mySweetPotato)
6.10. 隐藏数据
可能你已经意识到，查看过着修改对象的属性（数据），有2种方法
1. 直接通过对象名修改SweetPotato.cookedLevel = 52. 通过方法间接修改
SweetPotato.cook(5)分析
明明可以使用第1种方法直接修改，为什么还要定义方法来间接修改呢？
至少有2个原因：
如果直接修改属性，烤地瓜至少需要修改2部分，即修改cookedLevel和cookedString。而使用方法来修改时，只需要调用一次即可完成 如果直接访问属性，可能会出现一些数据设置错误的情况产生例如cookedLevel = -3。这会使地瓜比以前还生，当然了这也没有任何意义，通过使用方法来进行修改，就可以在方法中进行数据合法性的检查
6.11. 应用:存放家具
#定义一个home类class Home:def __init__(self, area):self.area = area #房间剩余的可用面积#self.light = 'on' #灯默认是亮的self.containsItem = []def __str__(self):msg = "当前房间可用面积为:" + str(self.area)if len(self.containsItem) > 0:msg = msg + " 容纳的物品有: "for temp in self.containsItem:msg = msg + temp.getName() + ", "msg = msg.strip(", ")return msg#容纳物品def accommodateItem(self,item):#如果可用面积大于物品的占用面积needArea = item.getUsedArea()if self.area > needArea:self.containsItem.append(item)self.area -= needAreaprint("ok:已经存放到房间中")else:print("err:房间可用面积为:%d,但是当前要存放的物品需要的面积为%d"%(self.area, needArea))#定义bed类class Bed:def __init__(self,area,name = '床'):self.name = nameself.area = areadef __str__(self):msg = '床的面积为:' + str(self.area)return msg#获取床的占用面积def getUsedArea(self):return self.areadef getName(self):return self.name#创建一个新家对象newHome = Home(100)#100平米 print(newHome)#创建一个床对象newBed = Bed(20) print(newBed)#把床安放到家里newHome.accommodateItem(newBed) print(newHome)#创建一个床对象newBed2 = Bed(30,'席梦思') print(newBed2)#把床安放到家里newHome.accommodateItem(newBed2) print(newHome)总结：
如果一个对象与另外一个对象有一定的关系，那么一个对象可用是另外一个对象的属性思维升华：
添加“开、关”灯，让房间、床一起亮、灭
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