Day20笔记-面向对象类和对象类中的属性和函数构造和析构函数
一、面向对象基础
1.概念
1.1面向对象的设计思想
面向对象是基于万物皆对象这个哲学观点，在Python中，一切皆对象
举例说明：
案例一：我想要吃大盘鸡
面向过程 面向对象
1.自己去买菜 1.委托一个会砍价的人帮忙去买菜
2.自己择菜 2.委托一个临时工帮忙择菜
3.自己做菜 3.委托一个厨师帮忙做菜
4.自己开始吃 4.自己开始吃
案例二：小明是一个电脑小白，想要配一台电脑，买完零件后需要运到家里，组装完成后打开电脑玩游戏
面向过程 面向对象
1.小明补充电脑知识 1.委托一个懂电脑的朋友(老王)去帮忙买零件
2.小明去买零件 2.委托一个能跑腿的人将零件运送到家里
3.小明把零件带回家里 3.委托一个会组装电脑的人帮小明组装电脑
4.小明组装电脑 4.小明自己打开电脑，开始玩游戏
5.小明开机玩电脑
1.2面向过程和面向对象的区别【面试题】
面向过程
在生活案例中：
一种看待问题的思维方式，在思考问题的时候，着眼于问题是怎样一步一步解决的，然后亲力亲为的去解决问题
在程序中：
1》代码从上而下顺序执行
2》每一模块内部均是由顺序、选择和循环三种基本结构组成
3》程序流程在写程序时就已决定
面向对象
在生活案例中：
也是一种看待问题的思维方式，着眼于找到【一个具有特殊功能的具体个体，然后委托这个个体去做某件事情】，我们把这个个体就叫做对象，一切皆对象
是一种更符合人类思考习惯的思想【懒人思想】，可以将复杂的事情简单化，将程序员从执行者角度转换成了指挥者角度
在程序中：
把数据及对数据的操作方法放在一起，作为一个相互依存的整体——对象
1》对同类对象抽象出其共性，形成类
2》类中的大多数数据，只能用本类的方法进行处理
3》程序流程由用户在使用中决定
4》使用面向对象进行开发，先要去找具有所需功能的对象，如果该对象不存在，那么创建一个具有该功能的对象
注意：面向对象只是一种思想，不是一门编程语言，也不会绑定编程语言
面向过程和面向对象的优缺点【面试题】
面向过程：
优点：性能较高，比如单片机，嵌入式开发等一般采用的是面向过程的方式，因为性能是最重要的因素
缺点：没有面向对象易于维护，易于复用，易于扩展，开销比较大，比较消耗资源
面向对象：
优点：易于维护，易于复用，易于扩展，因为面向对象有封装、继承和多态的特征，可以涉及出低耦合的系统，使得系统更加灵活
缺点：性能较低
使用面向对象解决问题,其中的核心内容：类和对象
2.类和对象【重点掌握】
2.1概念
类：一个具有特殊功能的实体的集合【群体】，是抽象的概念
对象：在一个类中，一个具有特殊功能的实体，能够帮忙解决特定的问题【对象也被称为实例】，是具体的存在
两者之间的关系：类用于描述某一类对象的共同特征，而对象则是类的具体存在
问题：先有对象还是先有类？
先有对象，再有类-----》将多个具有共同特征的对象，抽取一个类出来
先有类，再有对象----》在代码中，一般都是先定义类，通过类创建对象，
举例：
类 对象
人 张三、李四、王麻子、杨阳。。。
SuperHero 蝙蝠侠、蜘蛛侠、美国队长。。。
快递 顺丰、圆通、申通、韵达。。。
帮助理解：类也是一种数据类型，只不过是自定义的，用于描述生活中的一些事物，且Python中并没有提供这些类型，跟学过的intAct，float,str。。。。类似，用类创建对象则相当于定义一个类的变量
2.2类的定义
格式：
class 类名()： 类体 # ()可以省略说明：
a.Python中使用class关键字定义类
b.类名只要是一个合法的标识符即可，但是要求：遵循大驼峰命名法【每个单词的首字母大写】 ，如：KeyError,ValueError,NameError,IndexError…….
c.尽量使用单个或多个有意义的单词连接而成，类名中一般不使用下划线
d.通过缩进来体现类体的存在
e.类体一般包含两部分内容：对类的特征描述和行为描述
f.类的包含两部分：类的声明和类的实现
# 1.类是一种数据类型 # a num = 10 # 定义一个变量 print(type(num)) # <class 'int'> # b. v = ValueError() # 创建一个对象 print(type(v)) # <class 'ValueError'> # 2.类的定义 # a.函数的定义 # def func(): # print('ok~~~~~func') # b.类的定义 class Check(): # 一般不会在类中print print('ok~~~~class') class MyClass1(): pass class MyClass2: pass # 通过类创建对象，语法：变量 = 类名() m1 = MyClass1() print(m1) m2 = MyClass2() print(m2,id(m2)) m22 = MyClass2() print(m22,id(m22)) ''' 总结： a.类和函数相比，函数必须调用才能执行其中的代码，但是类只要定义完毕，其中的内容就会被加载一遍 b.在同一个py文件中，可以定义多个类，但是，如果要实现的需求较为复杂，一般会结合模块使用，在一个模块中定义一个类 c.定义类的过程中，类名后面的()可以省略 d.创建对象：变量 = 类名()，此处的()不能省略 e.同一个类，默认情况下，可以创建无数个对象，每个对象都会被分配不同的地址 f.直接输出对象，默认的情况下，会得到一个地址 '''
2.3对象的创建
# 通过类创建对象，语法：变量 = 类名() m1 = MyClass1() print(m1) m2 = MyClass2() print(m2,id(m2)) m22 = MyClass2() print(m22,id(m22))
2.4类的设计
只需要关心3个要素
事物名称（类名）：人类（Person）
特征：身高（height）、年龄（age）—————》名词———》变量
行为：跑（run）、打架（fight）———————》动词————》函数
初期学习，通过提炼动名词进行类的提取
# 类的定义 class Person(): # 行为描述：函数 ''' 关于self a.self不是关键字，本质上可以是一个任意的标识符，但是使用self表示自己【self在Java中是关键字】 b.类中的函数，默认的情况下，形参列表的第一个参数都是self c.self表示当前对象，哪个对象调用该函数，则self表示哪个对象 d.当调用函数的时候，self无需手动传参，会自动将当前对象传参给self,只需要注意自己定义的参数的传参即可 ''' def eat(self,food): print(f'eating {food}',f'self:{id(self)}') def run(self): print('running') def show(self): print(f'姓名:{self.name},年龄：{self.age}') # 哪个对象调用show函数，则输出的就是该对象对应的属性 # 创建对象 p1 = Person() print(p1) p2 = Person() print(p2) # 特征描述：变量，语法：对象.属性 = 值 # 对一个对象进行某个特征的描述，可以借助于变量表示，此时的变量也可以被称为属性 p1.name = '张三' p1.age = 20 # print(p1.name,p1.age) p2.name = '李四' p2.age = 18 p2.height = 180 # print(p2.name,p2.age,p2.height) # 对象能且只能执行当前类中的行为【对象调用当前类中的函数】，语法：对象.函数(实参) print('p1:',id(p1)) p1.eat('apple') # p1.run() p1.show() print('p2:',id(p2)) p2.eat('banana') # p2.run() p2.show()
2.5案例一
'''
需求：开学了，王老师让小明，小花，小丽做自我介绍
介绍内容包括：姓名，年龄，爱好
展示一段才艺
'''
'''
分析：
a.定义教师类和学生类
b.教师类
特征：姓名
行为：让 学生 做自我介绍
c.学生类
特征：姓名，年龄，爱好
行为：做 自我介绍
才艺展示
'''
# 第一步：定义类
class Teacher():
# self表示老师对象，stu是一个学生对象,只要一个变量表示的是某个对象，则该变量作为对象使用，可以访问对象的属性或类中的函数
def let_stu_introduce(self,stu):
print(stu)
print(f'{self.name}让{stu.name}做自我介绍')
# 学生开始执行自己的行为：做自我介绍和才艺战术
stu.introduce()
stu.show_talent()
class Student():
def introduce(self):
print(f'大家好，我是{self.name},今年{self.age},爱好{self.hobby}')
def show_talent(self):
if self.name == '小明':
print(f'接下来给大家展示一段{self.hobby},我家里有几百头牛，几百头🐏~~~~')
elif self.name == '小花':
print(f'接下来给大家展示一段{self.hobby},一起来摇摆~~~~')
elif self.name == '小丽':
print(f'接下来给大家展示一段{self.hobby},看谁在唱歌~~~~')
# 第二步：创建对象并描述特征
tea = Teacher()
tea.name = '王老师'
stu1 = Student()
stu1.name = '小明'
stu1.age = 18
stu1.hobby = '吹牛逼'
stu2 = Student()
stu2.name = '小花'
stu2.age = 17
stu2.hobby = '跳舞'
stu3 = Student()
stu3.name = '小丽'
stu3.age = 19
stu3.hobby = '唱歌'
# 第三步：在类中定义函数并调用函数
tea.let_stu_introduce(stu2)
tea.let_stu_introduce(stu1)
tea.let_stu_introduce(stu3)
3.构造函数
# 一、构造函数的工作原理
'''
构造函数：包括__new__和__init__
在Python中，以__xxx__方式命名的函数，被称为魔术函数/魔术方法，该类函数都是在特定的场景下被自动调用的，无需手动调用
__new__:从无到有的过程，表示真正意义上创建对象
__init__:初始化的过程，表示将__new__创建出来的对象进行初始化
代码执行顺序：当x = 类名()创建对象的时候，首先会自动调用__new__,创建出来一个对象，且将该对象返回，
同时自动将该对象传递给__init__,对该对象完成初始化
'''
class Person():
def __new__(cls, *args, **kwargs):
print('new~~~~')
return super().__new__(cls) # 返回一个对象
def __init__(self):
print('init~~~~~')
p = Person()
# 二、构造函数常用的形式 ******
# 1.基本语法
class Person():
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
def show(self):
print(f'name：{self.name},age:{self.age}')
# 一般在创建对象的时候，倾向于将对象创建完有初始状态的【初始状态：创建对象的同时进行特征的描述，或者定义属性】
# 注意：当类中定义了__init__,创建对象的时候，一定要注意参数保持一致
p1 = Person('aaa',10)
# p1.name = 'aaa'
# p1.age = 10
print(p1.name,p1.age)
p2 = Person('bbb',10)
# p2.name = 'bbb'
# p2.age = 10
print(p2.name,p2.age)
p3 = Person('ccc',20)
print(p3.name,p3.age)
p1.show()
p2.show()
p3.show()
# 2.应用
# 第一步：定义类
class Teacher():
def __init__(self,name):
self.name = name
# self表示老师对象，stu是一个学生对象,只要一个变量表示的是某个对象，则该变量作为对象使用，可以访问对象的属性或类中的函数
def let_stu_introduce(self,stu):
print(stu)
print(f'{self.name}让{stu.name}做自我介绍')
# 学生开始执行自己的行为：做自我介绍和才艺战术
stu.introduce()
stu.show_talent()
class Student():
def __init__(self,name,age,hobby):
self.name = name
self.age = age
self.hobby = hobby
def introduce(self):
print(f'大家好，我是{self.name},今年{self.age},爱好{self.hobby}')
def show_talent(self):
if self.name == '小明':
print(f'接下来给大家展示一段{self.hobby},我家里有几百头牛，几百头🐏~~~~')
elif self.name == '小花':
print(f'接下来给大家展示一段{self.hobby},一起来摇摆~~~~')
elif self.name == '小丽':
print(f'接下来给大家展示一段{self.hobby},看谁在唱歌~~~~')
# 第二步：创建对象并描述特征
tea = Teacher('王老师')
stu1 = Student('小明',18,'吹牛逼')
stu2 = Student('小花',17,'跳舞')
stu3 = Student('小丽',19,'唱歌')
# 第三步：在类中定义函数并调用函数
tea.let_stu_introduce(stu2)
tea.let_stu_introduce(stu1)
tea.let_stu_introduce(stu3)
4.属性的动态绑定和限制绑定
# 1.对象属性的动态绑定
# 只要是 对象.属性 = 值 类似这样的语法，都是给对象动态绑定属性，在默认情况下，对于属性的绑定没有任何限制
# class Doctor():
# def __init__(self,name,age):
# self.name = name
# self.age = age
#
# doc = Doctor('张大夫',40)
# doc.kind = '外科'
# print(doc.name,doc.age,doc.kind)
# doc.a = 234
# doc.eggw= 45
# 2.限制对象属性的动态绑定
class Doctor():
# 用__slots__限制对象属性的动态绑定，定义一个元组，将属性名以字符串的形式书写在元组中,一般是结合实际需求或实际情况确定
__slots__ = ('name','age','kind')
# 注意：当元组中只有一个元素的时候，要添加逗号
# __slots__ = ('name',)
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
doc = Doctor('张大夫',40)
doc.kind = '外科'
print(doc.name,doc.age,doc.kind)
# doc.a = 234 # AttributeError: 'Doctor' object has no attribute 'a'
# doc.eggw= 45
5.类中的属性【重点掌握】
【面试题】简述类属性【类的字段】和实例属性【对象属性，对象的字段】的区别1.定义位置不同：类属性直接定义在类中，只要是动态绑定的属性都是实例属性【在init中或在类的外面直接动态绑定定义】2.访问方式不同：类属性可以通过类名或对象访问，而实例属性只能通过对象访问3.访问优先级不同：当类属性和实例属性重名时，通过对象访问，优先访问的是实例属性4.在内存中出现的时机不同：类属性优先于实例属性出现在内存中，类属性随着类的加载而出现，实例属性是对象创建完毕之后才会出现5.使用场景不同：类属性用于表示多个对象共享的数据，实例属性表示每个对象特有的数据
class Person(): # 1.定义位置不同：类属性直接定义在类中，只要是动态绑定的属性都是实例属性【在__init__中或在类的外面直接动态绑定定义】 # 注意：只要是 对象.属性 = 值 这样的语法，其实都是实例属性 # 类属性 place = '地球' num = 66 def __init__(self,name,age): # 实例属性/对象属性 self.name = name self.age = age p1 = Person('赵四',34) # 实例属性/对象属性 p1.height = 170 p1.num = 100 # 2.访问方式不同 # 类属性可以通过类名或对象访问 print(Person.place) print(p1.place) # 而实例属性只能通过对象访问 print(p1.name,p1.age,p1.height) # 3.访问优先级不同 # 当类属性和实例属性重名时，通过对象访问，优先访问的是实例属性 print(p1.num) # 100 实例属性 del p1.num # 实例属性优先被访问，所以此处被删除的是实例属性 print(p1.num) # 66 类属性 # 4.内存中的类属性和实例属性 p2 = Person('小王',18) print(p1.name is p2.name) # False print(p1.place is p2.place) # True # 问题:p1.name和p2.name是否共享同一份内存地址？----》是不同的地址 p1.name = 'Jack' print(p2.name) # 问题:p1.palce和p2.place是否共享同一份内存地址？----》是同一份地址 # p1.place = '火星' # 并不是在修改类属性的值，而是给p1动态绑定了一个place的实例属性 # 如果要修改类属性的值，则格式:类名.类属性 = 值 Person.place = '火星' print(p1.place,p2.place) # 5.使用场景不同：类属性用于表示多个对象共享的数据，实例属性表示每个对象特有的数据 class Student(): # 类属性：多个对象公共的数据 school_name = '千锋' def __init__(self,name,city): self.name = name self.city = city stu1 = Student('小明','北京') stu2 = Student('小王','成都') print(stu1.name,stu1.city,stu1.school_name) print(stu2.name,stu2.city,stu2.school_name) Student.school_name = '万锋' print(stu1.name,stu1.city,stu1.school_name) print(stu2.name,stu2.city,stu2.school_name)
5.类中的函数【重点掌握】
class Book():
__slots__ = ('name','author')
# 1.定义
# 1_a.实例函数，特点：第一个形参是self，self表示当前对象
def __init__(self,name,author):
self.name = name
self.author = author
# 3.函数之间相互调用
# 3_a.实例函数之间相互调用，格式：self.xxx()
def show1(self):
print('实例函数~~~~~~')
print(f'书名:{self.name},作者:{self.author}')
# 在show1中调用show2
self.show2()
def show2(self):
print('show~~~2222')
# 1_b.类函数,特点：用@classmethod装饰器装饰，第一个形参是cls，cls是class的缩写，表示当前类
@classmethod
def func1(cls):
print('类函数~~~~',cls)
# 3_b.类函数之间相互调用，格式:cls.xxx()
cls.func2()
# 3_c.类函数中调用实例函数,格式：先通过cls创建对象，然后再调用
# 创建对象，同样会调用__init__，注意参数
b = cls('Python机器学习入门与精通','tom')
b.show2()
@classmethod
def func2(cls):
print('func~~~~22222')
# 1_c.静态函数,特点：用@staticmethod装饰器装饰，参数没有特别之处
@staticmethod
def check1():
print('静态函数~~~~~')
book = Book("Python疯狂讲义",'jack')
# 2.调用
# a.实例函数：只能通过对象调用
book.show1()
# b.静态函数和类函数：可以通过类名或对象调用
Book.func1()
Book.check1()
# book.func1()
# book.check1()
6.析构函数
'''
构造函数：__new__和__init__,创建对象并给对象初始化【对象从无到有】
析构函数：__del__,对象被销毁的时候会自动调用的函数，
对象被销毁的时机
a.程序执行完毕，对象的声明周期完成
b.程序还未执行执行完毕，但是手动销毁对象，语法：del xxx
'''
class Animal():
def __init__(self):
print('init被调用了')
def __del__(self):
print('del被调用了~~~~~')
# 1.程序执行完毕，对象自动被销毁：全局变量
# print('start')
# a = Animal()
# print('end')
'''
start
init被调用了
end
del被调用了~~~~~
'''
# 2.程序执行完毕，对象自动被销毁：局部变量
# print('start')
# def func():
# print('func函数被调用了')
# a = Animal()
# func()
# print('end')
'''
start
func函数被调用了
init被调用了
del被调用了~~~~~
end
'''
# 3.程序未执行完毕，对象被手动销毁
print('start')
a = Animal()
print('end')
del a
print('over')
'''
start
init被调用了
end
del被调用了~~~~~
over
'''
7.案例二
'''
1.定义一个Number类，其中定义加减乘除的函数，分别计算两个数的相关运算
'''
# 方式一：实例函数
class Number():
def __init__(self,num1,num2):
self.num1 = num1
self.num2 = num2
def add(self):
return self.num1 + self.num2
def sub(self):
return self.num1 - self.num2
def mul(self):
return self.num1 * self.num2
def div(self):
if self.num2 != 0:
return self.num1 / self.num2
num = Number(10,20)
print(num.add(),num.sub(),num.mul(),num.div())# 方式二：类函数
class Number():
@classmethod
def add(cls,num1,num2):
return num1 + num2
@classmethod
def sub(cls,num1,num2):
return num1 - num2
@classmethod
def mul(cls,num1,num2):
return num1 * num2
@classmethod
def div(cls,num1,num2):
if num2 != 0:
return num1 / num2
print(Number.add(10,20),Number.sub(10,20),Number.mul(10,20),Number.div(10,20))# 方式三：静态函数
class Number():
@staticmethod
def add(num1,num2):
return num1 + num2
@staticmethod
def sub(num1,num2):
return num1 - num2
@staticmethod
def mul(num1,num2):
return num1 * num2
@staticmethod
def div(num1,num2):
if num2 != 0:
return num1 / num2
print(Number.add(10,20),Number.sub(10,20),Number.mul(10,20),Number.div(10,20))
'''
2.构造一个圆，求该圆的面积和周长，最后判断一个点和该圆之间的关系
'''
'''
圆类
特征：圆心【本质上就是一个点】和半径
行为：该圆的面积
该圆的周长
判断一个点和该圆之间的关系
点类：
特征：x y
'''
import math
class Point():
__slots__ = ('x','y')
def __init__(self,x,y):
self.x = x
self.y = y
class Circle():
__slots__ = ('circle_center','radius')
# circle_center:圆心，本质上就是一个点，所以此处传参Point类的对象
def __init__(self,circle_center,radius):
self.circle_center = circle_center
self.radius = radius
def length(self):
return round(2 * math.pi * self.radius,3)
def area(self):
return round(math.pi * self.radius ** 2,3)
def judge(self,point):
# self:圆的对象 point:某点的对象
'''
判断某点和圆之间的关系：判断某点到圆心的距离和圆的半径之间的大小关系
两点之间的距离：(x1,y1) (x2,y2) math.sqrt((x1 - x2) ** 2 + (y1- y2) ** 2)圆心的坐标：(self.circle_center.x,self.circle_center.y)
某点的坐标：(point.x,point.y)
'''
distance = math.sqrt((self.circle_center.x - point.x) ** 2 + (self.circle_center.y - point.y) ** 2)
if distance > self.radius:
return '圆外'
elif distance < self.radius:
return '圆内'
else:
return '圆上'# 创建圆心的对象
circle_center = Point(23,18)
# 创建圆的对象
circle = Circle(circle_center,10)
r1 = circle.length()
r2 = circle.area()
print(f'该圆的面积:{r2},周长:{r1}')point = Point(56,19)
print(f'某点和该圆之间的关系为：{circle.judge(point)}')'''
3.定义类，用来描述数字时钟时钟类：
特征:时分秒
行为：走针
'''
import time
class Clock():
__slots__ = ('hour','minutes','seconds')
def __init__(self,hour=0,minutes=0,seconds=0):
self.hour = hour
self.minutes = minutes
self.seconds = seconds
def run(self):
self.seconds += 1 # 17:20:59---->17:21:00
if self.seconds == 60:
self.seconds = 0
self.minutes += 1 # 17:59:59
if self.minutes == 60:
self.minutes = 0
self.hour += 1 # 23:59:59
if self.hour == 24:
self.hour = 0def show(self):
print('%.2d:%.2d:%.2d' % (self.hour,self.minutes,self.seconds))# clock = Clock()
# clock = Clock(17,24,30)# 获取当前时间
t1 = time.localtime()
# print(t1[3],t1[4],t1[5])
clock = Clock(t1[3],t1[4],t1[5])while True:
clock.show()
time.sleep(1)
clock.run()