python进阶篇-day01-面向对象基础

一. 面向对象相关概述

介绍

概述

• 它(面向对象)是一种编程思想, 强调的是以 对象 为基础, 完成各种操作, 它是基于面向过程的.

• 扩展: Python中是同时支持 面向对象 和 面向过程 这两种编程思想的.

思想特点

• 更符合人们的思考习惯.

• 把复杂的事情简单化.

• 把人们(程序员)从执行者变成指挥者.

面试题

什么是面试对象 => 概述, 思想特点, 举例, 思考

三大特性

封装

概述

封装就是隐藏对象的属性和实现细节, 仅对外提供公共的访问方式.

举例:

插板, 电脑, 手机...

好处

提高代码的 安全性.

弊端

代码量增加了.

继承

概述

子类可以继承父类的某些成员, 类似于现实中的: 子承父业.

格式:

class 子类名(父类名):
    pass

好处

提高代码的 复用性

提高代码的 可维护性

弊端

耦合性增强了.

父类的功能, 子类想没有都不行(除了私有)

多态

概述

指的是同一个事物在不同时刻表现出来的不同形态, 状态.

例如

• 一杯水, 高温: 气体, 常温: 液体, 低温: 固体, 但是 水还是那杯水.

• 你(人): 学生, 老师, 消费者......

二. 面向对象入门

概述

属性: 名词, 用来描述事物的外在属性, 例如: 姓名, 性别.....

行为: 动词, 表示事物能够做什么, 例如: 学习, 吃....

介绍

属性: 名词, 用来描述事物的外在特征的, 例如: 姓名, 性别, 年龄, 身高,...

行为: 动词, 表示事物能够做什么, 例如: 学习, 吃, 睡...

类: 抽象的概念, 看不见, 摸不着. 类 = 属性 + 行为

对象: 类的具体体现, 实现.

格式

定义类的格式:
    class 类名:
        # 属性, 就和以前定义变量一样.
        # 行为, 就和以前定义函数一样, 只不过第一个形参要写self
​
如何使用类中的成员:
    1. 创建该类的对象.
        对象名 = 类名()
    2. 通过 对象名. 的方式来调用.
        对象名.属性
        对象名.行为()

代码-定义及使用成员

# 需求: 定义1个汽车类, 然后具有跑的功能, 并调用.
# 1. 定义汽车类.
class Car():
    # 属性, 先不写.
    # 行为, 和以前定义的函数一样, 只不过第一个形参要写self.
    def run(self):
        print('汽车会跑!...')
​
# 在main方法中测试调用.
if __name__ == '__main__':
    # 2. 创建汽车类对象.
    c1 = Car()  # 大白话: 根据图纸制造了1辆汽车, 汽车名叫: c1
    c2 = Car()  # 大白话: 根据图纸制造了1辆汽车, 汽车名叫: c2
​
    # 3. 调用 汽车类的 功能.md
    # 3.1 调用 属性
    # 3.2 调用 行为.
    c1.run()
    c2.run()
​
    # 4. 直接打印c1, c2 看看是什么.
    print(f'c1: {c1}')  # 地址值: <__main__.Car object at 0x0000026F32BDC260>
    print(f'c2: {c2}')  # 地址值: <__main__.Car object at 0x0000026F32BDC290>

self关键字

概述

它是Python内置的一个关键字, 代表: 本类当前对象的引用.

解释

谁(哪个对象)调用函数, 函数内的self就代表谁(对象).谁调用, self就是谁.

作用

用于函数内, 区分不同对象的, 因为: 汽车类的run()函数, c1对象能调用, c2对象也能调用. run()函数内部就可以通过 self来区分到底是c1 还是 c2调用了该函数.

代码

# 需求: 定义汽车类, 有run()的功能, 然后创建该类的对象, 并调用run()功能.  细节: run()要区分是哪个对象调用的.
# 1. 定义汽车类.
class Car:
    # 汽车类内部, 定义: 行为(函数), 表示具有: 跑的功能.
    def run(self):
        print('汽车具有 跑 的功能!')
        # 通过self关键字, 可以实现: 在函数内区分 到底是哪个对象 调用的该函数.
        print(f'当前对象为: {self}')
​
# 在main函数中, 测试调用.
if __name__ == '__main__':
    # 2. 创建汽车类的对象.
    c1 = Car()
    c2 = Car()
​
    # 3. 调用Car类的 run()函数, 简写注释为: 调用 Car#run()
    c1.run()
    print('-' * 21)
    c2.run()
    print('-' * 21)
​
    # 4. 打印地址值.
    print(f'c1: {c1}')
    print(f'c2: {c2}')

类内部调用类中函数

格式介绍

类外: 对象名. 的方式调用.类内: self. 的方式调用.

细节

函数内有self关键字, 表示: 谁调用这个函数, self就是哪个对象.简单理解: self = 本类的对象.

函数只有被调用, 才会执行.

代码

# 需求: 定义汽车类, 有跑的功能run(), 然后分别在 类内, 类外调用 run()函数.
# 1. 定义汽车类.
class Car:
    # 定义函数, 表示: 跑的功能.
    def run(self):
        print('汽车会跑!...')
​
    # 2. 测试在类中访问本类的函数.
    def work(self):
        # 2.1 打印1句话, 提示用.
        print('我是 work() 函数!')
        # 2.2 调用 run()函数.
        self.run()
​
# 在main函数中测试.
if __name__ == '__main__':
    # 3. 测试在 类外 访问 类的函数.
    # 3.1 创建汽车类对象
    c1 = Car()
    # 3.2 调用汽车类, 跑的功能.
    c1.run()
    print('-' * 21)
    # 4. 调用work()函数.
    c1.work()

属性

介绍

概述:

属性 = 名词, 即: 描述事物的外在特征的. 例如: 姓名, 年龄, 性别...

定义属性的格式:

类外: 对象名.属性名 = 属性值 类内: 要结合 init() 魔法方法一起使用.

调用属性的格式:

类外: 对象名.属性名 类内: self.属性名

存在问题

遇到的问题: 在main函数中, 通过 对象名.属性名 = 属性值的方式 给c1对象设置属性值了, 但是 c2对象没有属性值.产生的原因: 在类外设置属性, 只能给当前对象设置, 不能给本类的其它对象设置.解决方案: 通过 __ init __()魔法方法在类内给该类的对象设置属性值, 则该类所有的对象默认都有这些属性值.

代码

# 需求: 给车设置颜色为红色, 4个轮胎, 且获取属性值并输出.
# 扩展: 可以在类内部定义1个show()方法来获取刚才给车设置的属性.
​
# 1. 定义汽车类.
class Car:
    # 2. 在类内定义show()方法, 获取属性值. 即:  类内获取属性值
    def show(self):
        # self = 本类当前对象的引用.
        print(f'颜色: {self.color}, 轮胎数: {self.num}')
​
# 在main函数中测试调用.
if __name__ == '__main__':
    # 3. 创建对象.
    c1 = Car()
    # 4. 给c1对象设置属性值.    类外设置属性
    c1.color = '红色'
    c1.num = 4
    # 5. 打印c1对象的属性值.    类外获取属性值.
    print(f'颜色: {c1.color}, 轮胎数: {c1.num}')
    # 6. 调用show()方法, 获取属性值.
    c1.show()
    print('-' * 21)
​
    # 7. 创建c2汽车类对象, 尝试调用show()函数.
    c2 = Car()
    c2.show()

魔术方法

常用的魔法方法: init() 在创建对象的时候, 会被自动调用, 一般用于给对象初始化一些属性值. 即: 对象名 = 类名() 就会自动调用该魔法方法. str() 当输出语句直接打印对象的时候, 会自动调用该魔法方法, 默认打印的是地址值, 无意义, 一般会改为: 打印该对象的各个属性值. del() 当手动删除对象时 或者 文件执行结束后, 该函数会被自动调用.

大白话解释: init魔法方法: 创建1个对象 = 调用一次. str魔法方法: 打印一次对象 = 调用一次 del魔法方法: 只要删除1个该类的对象 = 调用一次.

介绍

概述: 它是Python内置的一些函数, 主要是用来对类的功能做增强的.格式: 方法名()特点: 在满足特定情况的场景下, 会被自动调用, 无需用户手动调用.常用的魔法方法: __ init __() 在创建对象的时候, 会被自动调用, 一般用于给对象初始化一些属性值. 即: 对象名 = 类名() 就会自动调用该魔法方法. __ str __() __ del __()

__ init __()

无参数

# 需求: 给车这个对象默认设置 颜色 color=黑色, 轮胎数 number=3
# 1. 定义汽车类.
class Car():
    # 2. 通过 魔法方法 init, 初始化 汽车对象的属性值, 即: 所有汽车类对象, 默认都有这个属性值.
    def __init__(self):     # 无参数的 init函数.
        print('我是init函数, 我被调用了!')
        # 具体的设置属性值的动作.
        self.color = '黑色'
        self.number = 3
​
    # 3. 定义函数show(), 在类内调用 属性.
    def show(self):
        print(f'颜色: {self.color}, 轮胎数: {self.number}')
​
# 在main函数中测试.
if __name__ == '__main__':
    # 4. 创建汽车类对象.
    c1 = Car()
    c2 = Car()
    print('-' * 21)
​
    # 扩展: 修改c1的属性值.
    c1.color = '霞光紫'
    c1.number = 10
​
    # # 5. 调用show()函数, 打印属性值.
    c1.show()
    print('-' * 21)
    c2.show()
    print('-' * 21)
​
    # 6. 扩展, 在类外调用属性.
    print(c1.color, c1.number)
    print(c2.color, c2.number)

有参数

# 需求: 通过外部传参的方式, 给汽车对象设置属性值, 例如: 褐色, 6个轮胎.
# 1. 定义汽车类.
class Car():
    # 2. 通过 魔法方法 init, 初始化 汽车对象的属性值, 即: 所有汽车类对象, 默认都有这个属性值.
    def __init__(self, color, number):  # 带参数的 init函数.
# def __init__(self, color = None, number = None): # 带缺省参数的 init函数.
        print('我是init函数, 我被调用了!')
        # 具体的设置属性值的动作.
        self.color = color
        self.number = number
​
    # 3. 定义函数show(), 在类内调用 属性.
    def show(self):
        print(f'颜色: {self.color}, 轮胎数: {self.number}')
​
​
# 在main函数中测试.
if __name__ == '__main__':
    # 4. 创建汽车类对象.
    c1 = Car('黑色', 6)      # 因为init函数带参, 所以需要传参.
    c2 = Car()
    print('-' * 21)
​
    # 扩展: 修改c1的属性值.
    c1.color = '霞光紫'
    c1.number = 10
​
    # # 5. 调用show()函数, 打印属性值.
    c1.show()
    print('-' * 21)
    c2.show()
    print('-' * 21)
​
    # 6. 扩展, 在类外调用属性.
    print(c1.color, c1.number)
    print(c2.color, c2.number)

str和del

# 1. 定义汽车类, 属性: 品牌, 价格.
class Car():
    # 定义init, 初始化属性.
    def __init__(self, brand, price):
        self.brand = brand  # 品牌
        self.price = price  # 价格
​
    # 行为
    def run(self):
        print('汽车会跑!')
​
    # 魔法方法, str
    def __str__(self):
        # return '我是str魔法方法'
        return f'品牌: {self.brand}, 价格: {self.price}'
​
    # 魔法方法, del
    def __del__(self):
        print(f'对象 {self} 被删除了!')
​
​
# 在main函数中测试调用.
if __name__ == '__main__':
    # 2. 创建汽车类对象.
    c1 = Car('小米Su7', 239999)  # 创建对象时, 自动调用了: init魔法方法
    # 3. 直接打印c1对象
    print(c1)  # 默认调用了 __str__() 魔法方法.
​
    # 4. 删除c1对象, 看看结果.
    # del c1

案例

减肥

需求

小明同学当前的体重为100Kg, 每跑步一次体重减少0.5Kg, 每大吃大喝一次, 体重增加2Kg, 尝试用面向对象思维解决该问题.

代码

# 1. 定义学生类, 小明 => 学生对象.
class Student():
    # 2. 定义属性, 表示小明当前的体重.
    def __init__(self):
        # 表示: 当前体重.
        self.current_weight = 100
​
    # 3. 每跑步一次体重减少0.5Kg
    def run(self):
        # 修改体重.
        # self.current_weight = self.current_weight - 0.5
        self.current_weight -= 0.5
​
        # 具体的跑步动作.
        print('跑步一次, 体重减少 0.5Kg!')
​
    # 4. 每大吃大喝一次, 体重增加2Kg
    def eat(self):
        # 修改体重.
        self.current_weight += 2
        # 具体的大吃大喝动作.
        print('大吃大喝一次, 体重增加 2Kg!')
​
    # 调用 str 用于打印: 学生对象的信息.
    def __str__(self):
        return f'小明同学当前的体重为: {xm.current_weight} Kg!'
​
# 在main函数中测试调用.
if __name__ == '__main__':
    # 5. 创建学生类对象, 即: 小明.
    xm = Student()
    # 6. 打印小明当前的体重.
    print(xm)           # 100Kg
    # 7. 小明跑步 2 次.
    xm.run()
    xm.run()
    # 8. 打印小明当前的体重.
    print(xm)           # 99Kg
    # 9. 小明大吃大喝一次.
    xm.eat()            # 101Kg
    # 10. 打印小明当前的体重.
    print(xm)

烤地瓜

需求

案例: 烤地瓜 烘烤时间 对应的地瓜状态 0 ~ 3分钟 生的 0 < time <= 3 3 ~ 7分钟 半生不熟 3 < time <= 7 7 ~ 12分钟 熟了 7 < time <= 12 超过12分钟 已烤焦, 糊了 time > 12

分析: 名词: 写到 init()魔法方法中 地瓜被烤的时间 cook_time 地瓜的生熟状态 cook_state 添加的调料 condiments

动词: 定义成 函数 烤(地瓜) cook() 添加(调料) add_condiment()

代码

# 1. 定义1个地瓜类.
class SweetPotato():    # 类名命名遵循: 大驼峰命名法, 即: 每个单词的首字母都是大写的, 其它小写, 例如: HelloWorld
    # 2. 定义init函数, 初始化属性.
    def __init__(self):
        self.cook_time = 0       # 地瓜被烤的时间
        self.cook_state = '生的'  # 地瓜的生熟状态
        self. condiments = []    # 添加的调料
​
    # 3. 定义一个cook()函数, 让地瓜开始烤.
    def cook(self, time):
        """
        具体的烤地瓜的动作
        :param time: 烤地瓜的时间
        :return: 无
        """
        # 3.1 非法值校验.
        if time <= 0:
            print('时间非法, 请录入正确的烘烤时间!')
            return  # 结束函数
​
        # 3.2 修改地瓜的烘烤时间
        self.cook_time += time
​
        # 3.3 根据时间, 更新地瓜的生熟状态.
        if 0 <= self.cook_time <= 3:
            self.cook_state = '生的'
        elif 3 < self.cook_time <= 7:
            self.cook_state = '半生不熟的'
        elif 7 < self.cook_time <= 12:
            self.cook_state = '熟的'
        else:
            self.cook_state = '焦的'
​
    # 4. 定义函数, 表示 添加调料.
    def add_condiment(self, condiment):
        """
        具体的添加调料的动作
        :param condiment: 要添加的调料
        :return: 无
        """
        self.condiments.append(condiment)
        print(f'添加 {condiment} 调料成功!')
​
    # 5. 打印地瓜的状态.
    def __str__(self):
        return f'地瓜的生熟状态为: {self.cook_state}, 烤了 {self.cook_time} 分钟, 添加的调料有: {self.condiments}'
​
# 在main中测试
if __name__ == '__main__':
    # 6. 创建地瓜对象.
    digua = SweetPotato()
    # 7.具体的烘烤动作.
    digua.cook(-5)  # 给一个非法值.
    digua.cook(2)
    digua.cook(5)
    digua.cook(3)
​
    # 8. 添加调料.
    digua.add_condiment('辣椒')
    digua.add_condiment('芝士')
​
    # 9. 打印地瓜的状态.
    print(digua)