python是一门面向对象的编程语言

第六章对象（Object）

什么是对象？

- 对象是内存中专门用来存储数据的一块区域。

- 对象中可以存放各种数据（比如：数字、布尔值、代码）

- 对象由三部分组成：

1.对象的标识（id）

2.对象的类型（type）

3.对象的值（value）

面向对象（oop）

- Python是一门面向对象的编程语言

- 所谓的面向对象的语言，简单理解就是语言中的所有操作都是通过对象来进行的

- 面向对象的编程语言

- 面向对象的编程语言，关注的是对象，而不关注过程

- 对于面向对象的语言来说，一切都是对象

- 面向对象的编程思想，将所有的功能统一保存到对应的对象中要使用某个功能，直接找到对应的对象即可

- 这种方式编写的代码，比较容易阅读，并且比较易于维护，容易复用。

- 但是这种方式编写，不太符合常规的思维，编写起来稍微麻烦一点

- 简单归纳一下，面向对象的思想

1.找对象

2.搞对象

类(class)

- 我们目前所学习的对象都是Python内置的对象

- 但是内置对象并不能满足所有的需求，所以我们在开发中经常需要自定义一些对象

- 类，简单理解它就相当于一个图纸。在程序中我们需要根据类来创建对象

- 类就是对象的图纸！

- 我们也称对象是类的实例（instance）

- 如果多个对象是通过一个类创建的，我们称这些对象是一类对象

- 像 int() float() bool() str() list() dict() .... 这些都是类

- a = int(10) # 创建一个int类的实例等价于 a = 10

- 我们自定义的类都需要使用大写字母开头，使用大驼峰命名法（帕斯卡命名法）来对类命名

- 类也是一个对象！

- 类就是一个用来创建对象的对象！

- 类是type类型的对象，定义类实际上就是定义了一个type类型的对象

type(a)

isinstance(a,b)

使用类创建对象的流程（参考图1）

1.创建一个变量

2.在内存中创建一个新对象

3.将对象的id赋值给变量

类的定义（参考图2）

- 类和对象都是对现实生活中的事物或程序中的内容的抽象

- 实际上所有的事物都由两部分构成：

1.数据（属性）

2.行为（方法）

- 在类的代码块中，我们可以定义变量和函数，

变量会成为该类实例的公共属性，所有的该类实例都可以通过对象.属性名的形式访问

函数会成为该类实例的公共方法，所有该类实例都可以通过对象.方法名() 的形式调用方法

- 注意：

方法调用时，第一个参数由解析器自动传递，所以定义方法时，至少要定义一个形参！

- 实例为什么能访问到类中的属性和方法

类中定义的属性和方法都是公共的，任何该类实例都可以访问

- 属性和方法查找的流程

当我们调用一个对象的属性时，解析器会先在当前对象中寻找是否含有该属性，

如果有，则直接返回当前的对象的属性值，

如果没有，则去当前对象的类对象中去寻找，如果有则返回类对象的属性值，

如果类对象中依然没有，则报错！

- 类对象和实例对象中都可以保存属性（方法）

- 如果这个属性（方法）是所有的实例共享的，则应该将其保存到类对象中

- 如果这个属性（方法）是某个实例独有，则应该保存到实例对象中

- 一般情况下，属性保存到实例对象中

而方法需要保存到类对象中

创建对象的流程

p1 = Person()的运行流程

1.创建一个变量

2.在内存中创建一个新对象

3.__init__(self)方法执行

4.将对象的id赋值给变量

# init会在对象创建以后立刻执行

# init可以用来向新创建的对象中初始化属性

# 调用类创建对象时，类后边的所有参数都会依次传递到init()中

类的基本结构

class 类名([父类]) :

公共的属性...

# 对象的初始化方法

def __init__(self,...):

...

# 其他的方法

def method_1(self,...):

...

def method_2(self,...):

...

类中的属性和方法

# 类属性

# 实例属性

# 类方法

# 实例方法

# 静态方法

# 类属性，直接在类中定义的属性是类属性

# 类属性可以通过类或类的实例访问到

# 但是类属性只能通过类对象来修改，无法通过实例对象修改

# 实例属性，通过实例对象添加的属性属于实例属性

# 实例属性只能通过实例对象来访问和修改，类对象无法访问修改

# 实例方法

# 在类中定义，以self为第一个参数的方法都是实例方法

# 实例方法在调用时，Python会将调用对象作为self传入

# 实例方法可以通过实例和类去调用

# 当通过实例调用时，会自动将当前调用对象作为self传入

# 当通过类调用时，不会自动传递self，此时我们必须手动传递self

# 类方法

# 在类内部使用 @classmethod 来修饰的方法属于类方法

# 类方法的第一个参数是cls，也会被自动传递，cls就是当前的类对象

# 类方法和实例方法的区别，实例方法的第一个参数是self，而类方法的第一个参数是cls

# 类方法可以通过类去调用，也可以通过实例调用，没有区别

# 静态方法

# 在类中使用 @staticmethod 来修饰的方法属于静态方法

# 静态方法不需要指定任何的默认参数，静态方法可以通过类和实例去调用

# 静态方法，基本上是一个和当前类无关的方法，它只是一个保存到当前类中的函数

# 静态方法一般都是一些工具方法，和当前类无关

私有成员和公有成员

- 私有成员在类的外部不能直接访问，"对象名._类名__xxx"可在外部程序中访问私有成员。

- <_xxx>:受保护成员 <__xxx__>:系统定义的特殊成员 <__xxx>:私有成员

# 可以为对象的属性使用双下划线开头，__xxx

# 双下划线开头的属性，是对象的隐藏属性，隐藏属性只能在类的内部访问，无法通过对象访问

# 其实隐藏属性只不过是Python自动为属性改了一个名字

# 实际上是将名字修改为了，_类名__属性名比如 __name -> _Person__name

# 使用__开头的属性，实际上依然可以在外部访问，所以这种方式我们一般不用

# 一般我们会将一些私有属性（不希望被外部访问的属性）以_开头

# 一般情况下，使用_开头的属性都是私有属性，没有特殊需要不要修改私有属性

数据成员

可大致分为两类：属于对象的数据成员和属于类的数据成员。

属于类的数据成员一般在构造方法<__init__()>中定义，也可以在其他成员方法中定义；

在定义和在实例方法中访问数据成员时以self作为前缀，同一个类的不同对象的数据成员之间互不影响。

属于类的数据成员是该类所有对象共享的。

方法

方法一般指与特定实例绑定的函数，通过对象调用方法时，对象本身将被作为你第一个函数自动传递过去，普通的函数不具备这个特点。

公有方法，私有方法，抽象方法一般指属于对象的实例方法。

所有实例方法都必须至少有一个self参数，并且是方法的第一个形参。

在实例方法中访问实例成员时需要以self为前缀。

静态方法和类方法不属于任何实例，都可以通过类名和对象名调用，但不能直接访问属于对象的成员。

类方法一般以cls作为类方法的第一个参数表示该类自身。

属性

@property

# property装饰器，用来将一个get方法，转换为对象的属性

# 添加为property装饰器以后，我们就可以像调用属性一样使用get方法

# 使用property装饰的方法，必须和属性名是一样的

@property

def name(self):

print('get方法执行了~~~')

return self._name

# setter方法的装饰器：@属性名.setter

@name.setter

def name(self , name):

print('setter方法调用了')

self._name = name

@property

def age(self):

return self._age

@age.setter

def age(self , age):

self._age = age

类与对象的动态性，混入机制

可以动态的为自定义的类和对象增加或删除成员（属性，方法）

封装

封装是面向对象的三大特性之一

封装指的是隐藏对象中一些不希望被外部所访问到的属性或方法

如何隐藏一个对象中的属性？

将对象的属性名，修改为一个外部不知道的名字

如何获取（修改）对象中的属性？

需要提供一个getter和setter方法使外部可以访问到属性

getter 获取对象中的指定属性（get_属性名）

setter 用来设置对象的指定属性（set_属性名）

使用封装，确实增加了类的定义的复杂程度，但是它也确保了数据的安全性

1.隐藏了属性名，使调用者无法随意的修改对象中的属性

2.增加了getter和setter方法，很好的控制的属性是否是只读的

如果希望属性是只读的，则可以直接去掉setter方法

如果希望属性不能被外部访问，则可以直接去掉getter方法

3.使用setter方法设置属性，可以增加数据的验证，确保数据的值是正确的

4.使用getter方法获取属性，使用setter方法设置属性

可以在读取属性和修改属性的同时做一些其他的处理

5.使用getter方法可以表示一些计算的属性

class Dog:

'''

表示狗的类

'''

def __init__(self , name , age):

self.hidden_name = name

self.hidden_age = age

def say_hello(self):

print('大家好，我是 %s'%self.hidden_name)

def get_name(self):

'''

get_name()用来获取对象的name属性

'''

# print('用户读取了属性')

return self.hidden_name

def set_name(self , name):

# print('用户修改了属性')

self.hidden_name = name

def get_age(self):

return self.hidden_age

def set_age(self , age):

if age > 0 :

self.hidden_age = age

d = Dog('旺财',8)

# d.say_hello()

# 调用setter来修改name属性

d.set_name('小黑')

d.set_age(-10)

# d.say_hello()

print(d.get_age())

继承

实现代码复用和设计复用

子类可以继承父类的公有成员，但不能继承私有成员。

支持多继承。

可以在类名的()后边添加多个类，来实现多重继承

多重继承，会使子类同时拥有多个父类，并且会获取到所有父类中的方法

在开发中没有特殊的情况，应该尽量避免使用多重继承，因为多重继承会让我们的代码过于复杂

如果多个父类中有同名的方法，则会现在第一个父类中寻找，然后找第二个，然后找第三个(从左到右)

前边父类的方法会覆盖后边父类的方法

在创建类时，如果省略了父类，则默认父类为object

object是所有类的父类，所有类都继承自object

父类中的所有方法都会被子类继承，包括特殊方法，也可以重写特殊方法

希望可以直接调用父类的__init__来初始化父类中定义的属性

- super() 可以用来获取当前类的父类，

并且通过super()返回对象调用父类方法时，不需要传递self

如果在子类中如果有和父类同名的方法，则通过子类实例去调用方法时，

会调用子类的方法而不是父类的方法，这个特点我们成为叫做方法的重写（覆盖，override）

当我们调用一个对象的方法时，

会优先去当前对象中寻找是否具有该方法，如果有则直接调用

如果没有，则去当前对象的父类中寻找，如果父类中有则直接调用父类中的方法，

如果没有，则去父类的父类中寻找，以此类推，直到找到object，如果依然没有找到，则报错

# issubclass() 检查一个类是否是另一个类的子类

print(issubclass(Animal , Dog))

print(issubclass(Animal , object))

print(issubclass(Person , object))

# isinstance()用来检查一个对象是否是一个类的实例

# 如果这个类是这个对象的父类，也会返回True

# 所有的对象都是object的实例

class Dog(Animal):

def __init__(self,name,age):

super().__init__(name) # #Animal.__init__(self,name)

self._age = age

# 类名.__bases__ 这个属性可以用来获取当前类的所有父类

多态

多态从字面上理解是多种形态

狗（狼狗、藏獒、哈士奇、古牧。。。）

一个对象可以以不同的形态去呈现

基类的同一个方法在不同派生类对象中具有不同的表现和行为。

特殊方法

应用：运算符重载

# 特殊方法，也称为魔术方法

# 特殊方法都是使用__开头和结尾的

# 特殊方法一般不需要我们手动调用，需要在一些特殊情况下自动执行

# 定义一个Person类

class Person(object):

"""人类"""

def __init__(self, name , age):

self.name = name

self.age = age

# __str__（）这个特殊方法会在尝试将对象转换为字符串的时候调用

# 它的作用可以用来指定对象转换为字符串的结果（print函数）

def __str__(self):

return 'Person [name=%s , age=%d]'%(self.name,self.age)

# __repr__()这个特殊方法会在对当前对象使用repr()函数时调用

# 它的作用是指定对象在 ‘交互模式’中直接输出的效果

def __repr__(self):

return 'Hello'

# object.__add__(self, other)

# object.__sub__(self, other)

# object.__mul__(self, other)

# object.__matmul__(self, other)

# object.__truediv__(self, other)

# object.__floordiv__(self, other)

# object.__mod__(self, other)

# object.__divmod__(self, other)

# object.__pow__(self, other[, modulo])

# object.__lshift__(self, other)

# object.__rshift__(self, other)

# object.__and__(self, other)

# object.__xor__(self, other)

# object.__or__(self, other)

# object.__lt__(self, other) 小于 <

# object.__le__(self, other) 小于等于 <=

# object.__eq__(self, other) 等于 ==

# object.__ne__(self, other) 不等于 !=

# object.__gt__(self, other) 大于 >

# object.__ge__(self, other) 大于等于 >=

# __len__()获取对象的长度

# object.__bool__(self)

# 可以通过bool来指定对象转换为布尔值的情况

def __bool__(self):

return self.age > 17

# __gt__会在对象做大于比较的时候调用，该方法的返回值将会作为比较的结果

# 他需要两个参数，一个self表示当前对象，other表示和当前对象比较的对象

# self > other

def __gt__(self , other):

return self.age > other.age

# 创建两个Person类的实例

p1 = Person('孙悟空',18)

p2 = Person('猪八戒',28)

# 打印p1

# 当我们打印一个对象时，实际上打印的是对象的中特殊方法 __str__()的返回值

# print(p1) # <__main__.Person object at 0x04E95090>

# print(p1)

# print(p2)

# print(repr(p1))

# t = 1,2,3

# print(t) # (1, 2, 3)

# print(p1 > p2)

# print(p2 > p1)

# print(bool(p1))

# if p1 :

# print(p1.name,'已经成年了')

# else :

# print(p1.name,'还未成年了')

垃圾回收

# 就像我们生活中会产生垃圾一样，程序在运行过程当中也会产生垃圾

# 程序运行过程中产生的垃圾会影响到程序的运行的运行性能，所以这些垃圾必须被及时清理

# 没用的东西就是垃圾

# 在程序中没有被引用的对象就是垃圾，这种垃圾对象过多以后会影响到程序的运行的性能

# 所以我们必须进行及时的垃圾回收，所谓的垃圾回收就是讲垃圾对象从内存中删除

# 在Python中有自动的垃圾回收机制，它会自动将这些没有被引用的对象删除，

# 所以我们不用手动处理垃圾回收

class A:

def __init__(self):

self.name = 'A类'

# del是一个特殊方法，它会在对象被垃圾回收前调用

def __del__(self):

print('A()对象被删除了~~~',self)

a = A()

b = a # 又使用一个变量b，来引用a对应的对象

print(a.name)

# a = None # 将a设置为了None，此时没有任何的变量对A()对象进行引用，它就是变成了垃圾

# b = None

# del a

# del b

input('回车键退出...')

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