目录

  • Day.10
    • 1.面向对象进阶
      • i.装饰器@property
      • ii.__slots__魔法
      • iii.静态方法和类方法
      • iv.类之间的关系
    • 2.综合案例练习
    • 3.今日总结

Day.10

2020.02.28
今天同样是继续学习python的面向对象编程，内容主要是面向对象编程的继承和多态。这里先简单说一下概念，继承就像是儿子继承爸爸妈妈的长相一样，子类将会继承父类的属性和方法，当然，也可以添加子类自己特殊的属性和方法，也可以改写父类的方法，多个不同的子类继承同一父类，就是多态的表现。

1.面向对象进阶

i.装饰器@property

首先是装饰器@property。在上文提到，python类中的属性存在访问权限的问题，在要保护的属性名称前面加单一下划线是一种方法，虽然比较方便但是其实并不安全。如果想要对属性的访问既方便又安全，就可以使用@property包装器来包装getter和setter方法。
其中，getter方法用于将属性设为只读，而setter方法用于将属性设为可读写。使用方法如以下实例所示：

class Person(object):def __init__(self, name, age):self._name = nameself._age = age# 访问器 - getter方法@propertydef name(self):return self._name# 访问器 - getter方法@propertydef age(self):return self._age# 修改器 - setter方法@age.setterdef age(self, age):self._age = age

很显然，name是只读属性，而age是可以进行读写操作的（虽然age定义了getter方法，但是同时也定义了setter方法，可以对其进行外来参数的赋值）。

ii.__slots__魔法

其次是魔法__slots__。因为python是一门动态的语言，它允许在程序运行时，给对象绑定新的属性或方法，或者给对象解绑一些属性和方法，所以在这个过程中，我们遇到的问题是，如何限定自定义对象只能绑定某些属性，那么这个时候就需要用__slots__。需要注意的是，__slots__只对当前类的对象有效，而对子类的对象无效。具体实现方法如下：

# 限定Person对象只能绑定_name, _age和_gender属性__slots__ = ('_name', '_age', '_gender')

iii.静态方法和类方法

第三个是静态方法和类方法。首先我列个表格总结一下实例方法、静态方法和类方法的区别：

方法 定义 调用
实例方法 第一个参数必须是实例对象，该参数名一般约定为“self”，通过它来传递实例的属性和方法（也可以传类的属性和方法） 只能由实例对象调用
类方法 使用装饰器@classmethod。第一个参数必须是当前类对象，该参数名一般约定为“cls”，通过它来传递类的属性和方法（不能传实例的属性和方法） 实例对象和类对象都可以调用
静态方法 使用装饰器@staticmethod。参数随意，没有“self”和“cls”参数，但是方法体中不能使用类或实例的任何属性和方法 实例对象和类对象都可以调用

①类方法：原则上，类方法是将类本身作为对象进行操作的方法。假设有个方法，且这个方法在逻辑上采用类本身作为对象来调用更合理，那么这个方法就可以定义为类方法。
②静态方法：静态方法主要是用来存放逻辑性的代码，逻辑上属于类，但是和类本身没有关系，也就是说在静态方法中，不会涉及到类中的属性和方法的操作。可以理解为，静态方法是个独立的、单纯的函数，它仅仅托管于某个类的名称空间中，便于使用和维护（比如骆昊百天项目中的例子：判断是否能创建三角形类对象的函数Triangle.is_valid(a, b, c)，这是一个单纯的函数，Triangle是类名，并不是任何类对象或实例对象）。
关于这三种方法的详细比较和解释，我认为有一篇博文讲的是非常到位的：
Python实例方法、类方法、静态方法的区别与作用

iv.类之间的关系

虽然类和类之间在语法上只有继承，但是类与类之间可以分为三种关系：

  • is-a关系也叫继承或泛化，比如学生和人的关系、手机和电子产品的关系都属于继承关系。
  • has-a关系通常称之为关联，比如部门和员工的关系，汽车和引擎的关系都属于关联关系；关联关系如果是整体和部分的关联，那么我们称之为聚合关系；如果整体进一步负责了部分的生命周期（整体和部分是不可分割的，同时同在也同时消亡），那么这种就是最强的关联关系，我们称之为合成关系。
  • use-a关系通常称之为依赖，比如司机有一个驾驶的行为（方法），其中（的参数）使用到了汽车，那么司机和汽车的关系就是依赖关系。
    如果以上的内容不好理解的话，可以看一下下面这张图：

    这张图通过具体的例子把三种关系都写了出来：司机Driver继承于人类Person的大类，司机Driver类又和驾照License类关联，但是要注意的是，司机和驾照是同级别的关系，比如上文所说的部门和员工。另外，汽车Vehicle和引擎Engine也是关联关系，但这两者是整体和部分的关系，所以也叫聚合。司机需要开车，因此司机和汽车的关系是依赖关系。同样的，汽车Vehicle大类也可以继承出普通车子Car和卡车Truck的小类。
    继承和多态就不再多说，唯一需要注意的一点是：多继承的时候，如果父类中有相同的方法名，而在子类使用时未指定，python从左至右搜索（即方法在子类中未找到时，从左到右查找父类中是否包含方法）。

2.综合案例练习

GitHub上在这一节的最后是三个综合案例，主要是灵活运用类的继承和多态，因为网站上直接有代码给出，我就没有重复编写这三个案例。但是为了达到练习的效果，我自己编写了一个回合制打怪的实例：

#回合制打怪：
#作者：囷囷
import randomclass Role:name = ''hp = 500mp = 500attack = 100defend = 50damage = 0# 伤害计算公式： 伤害=自己攻击力-对手防御力def __init__(self, name, hp, mp, attack, defend):self.name = nameself.hp = hpself.mp = mpself.attack = attackself.defend = defend# 普通攻击：def AtkTo(self, other):self.damage = self.attack - other.defendother.hp -= self.damageclass Player(Role):exp = 0level = 1skill = ['普通攻击']SkillDamage = 0MpIsEnough = 1def __init__(self, name, hp, mp, attack, defend, exp, level, SkillDamage):Role.__init__(self, name, hp, mp, attack, defend)self.exp = expself.level = levelself.SkillDamage = SkillDamage# 技能攻击：def SkillsTo(self, other):self.SkillDamage = self.SkillDamage - other.defendother.hp -= self.SkillDamage# 选择技能：def ChooseYourSkills(self, x):if self.skill[x] == '肉蛋葱鸡':if self.mp >= 90:self.MpIsEnough = 1self.mp -= 90self.SkillDamage = 270else:self.MpIsEnough = 0print('对不起!您的蓝量不足,无法再释放技能!')elif self.skill[x] == '我夹':if self.mp >= 50:self.MpIsEnough = 1self.mp -= 50self.SkillDamage = 90else:self.MpIsEnough = 0print('对不起!您的蓝量不足,无法再释放技能!')elif self.skill[x] == '起飞':if self.mp >= 70:self.MpIsEnough = 1self.mp -= 70self.SkillDamage = 200else:self.MpIsEnough = 0print('对不起!您的蓝量不足,无法再释放技能!')elif self.skill[x] == '治疗术':if self.mp >= 10:self.MpIsEnough = 1self.mp -= 10self.SkillDamage = 0self.hp += 100else:self.MpIsEnough = 0print('对不起!您的蓝量不足,无法再释放技能!')else:if self.mp >= 100:self.MpIsEnough = 1self.mp -= 100self.SkillDamage = 400else:self.MpIsEnough = 0print('对不起!您的蓝量不足,无法再释放技能!')class Monster(Role):SkillDamage = 0skill = []MpIsEnough = 1TempSkill = ''def __init__(self, name, skill, hp, mp, attack, defend, SkillDamage):Role.__init__(self, name, hp, mp, attack, defend)self.SkillDamage = SkillDamageself.skill = skilldef MonsterSkillsTo(self, other):self.SkillDamage = self.SkillDamage - other.defendif self.SkillDamage <= 0:self.SkillDamage = 0other.hp -= self.SkillDamageelse:other.hp -= self.SkillDamagedef ChooseMonsterSkills(self, other):self.TempSkill = random.choice(self.skill)if self.TempSkill == '普通攻击':self.SkillDamage = self.attack - other.defendelif self.TempSkill == '车轮滚滚':self.SkillDamage = 270elif self.TempSkill == '我夹':self.SkillDamage = 90elif self.TempSkill == '大地震击':self.SkillDamage = 200elif self.TempSkill == '势不可挡':self.SkillDamage = 400elif self.TempSkill == '疏通肠道':self.SkillDamage = 280elif self.TempSkill == '泰坦之怒':self.SkillDamage = 70elif self.TempSkill == '暗流涌动':self.SkillDamage = 175elif self.TempSkill == '深海葱鸡':self.SkillDamage = 80elif self.TempSkill == '斩钢闪':self.SkillDamage = 120elif self.TempSkill == '风之障壁':self.SkillDamage = 0elif self.TempSkill == '踏前斩':self.SkillDamage = 100else:self.SkillDamage = 400def main():NotInRound = 1Player1 = Player('朱一飞', 1000, 1000, 100, 100, 0, 1, 0)Monster1 = Monster('墨菲特', ['普通攻击', '车轮滚滚', '我夹', '大地震击', '势不可挡'], 1000, 0, 50, 10, 0)Monster2 = Monster('深海泰坦', ['普通攻击', '疏通肠道', '泰坦之怒', '暗流涌动', '深海葱鸡'], 2000, 0, 10, 50, 0)Monster3 = Monster('亚索', ['普通攻击', '斩钢闪', '风之障壁', '踏前斩', '狂风绝息斩'], 200, 0, 200, 10, 0)MonsterList = [Monster1, Monster2, Monster3]round = 1datalist = ['肉蛋葱鸡', '我夹', '起飞', '千层饼', '治疗术']y = int(input('按1进入游戏,按其他键退出游戏:'))while True:if y == 1 and Player1.hp > 0:if NotInRound == 1:NotInRound = 0TempMonster = random.choice(MonsterList)if TempMonster.name == '墨菲特':TempMonster.hp = 1000TempMonster.mp = 0TempMonster.attack = 50TempMonster.defend = 10if TempMonster.name == '深海泰坦':TempMonster.hp = 2000TempMonster.mp = 0TempMonster.attack = 10TempMonster.defend = 50if TempMonster.name == '亚索':TempMonster.hp = 200TempMonster.mp = 0TempMonster.attack = 200TempMonster.defend = 10print('遭遇怪物%s!' % TempMonster.name)while TempMonster.hp > 0 and Player1.hp > 0:print('----------信息:----------')print('玩家%s:' % Player1.name)print('HP:%d,MP:%d,EXP:%d,攻击力:%d,防御力:%d,等级:%d' % (Player1.hp, Player1.mp, Player1.exp, Player1.attack, Player1.defend, Player1.level))print('怪物%s:' % TempMonster.name)print('HP:%d,MP:%d,攻击力:%d,防御力:%d' % (TempMonster.hp, TempMonster.mp, TempMonster.attack, TempMonster.defend))print('----------第%d回合----------' % round)print('技能列表:')for m in range(0, len(Player1.skill)):print('%d:%s ' % (m, Player1.skill[m]))x = int(input('请按技能列表对应的数字键进行操作:'))if x == 0:Player1.AtkTo(TempMonster)TempMonster.ChooseMonsterSkills(Player1)TempMonster.MonsterSkillsTo(Player1)print('玩家%s使用了 %s 对怪物%s造成了%d点伤害！' % (Player1.name, Player1.skill[x], TempMonster.name, Player1.damage))print('怪物%s使用了 %s 对玩家%s造成了%d点伤害！' % (TempMonster.name, TempMonster.TempSkill, Player1.name, TempMonster.SkillDamage))if x != 0:Player1.ChooseYourSkills(x)if Player1.MpIsEnough == 0:print('请重新选择其他技能进行释放!')continueelse:if Player1.skill[x] == '治疗术':TempMonster.ChooseMonsterSkills(Player1)TempMonster.MonsterSkillsTo(Player1)print('玩家%s使用了 %s 回复了%d点生命值！' % (Player1.name, Player1.skill[x], 100))print('怪物%s使用了 %s 对玩家%s造成了%d点伤害！' % (TempMonster.name, TempMonster.TempSkill, Player1.name, TempMonster.SkillDamage))else:Player1.SkillsTo(TempMonster)TempMonster.ChooseMonsterSkills(Player1)TempMonster.MonsterSkillsTo(Player1)print('玩家%s使用了 %s 对怪物%s造成了%d点伤害！' % (Player1.name, Player1.skill[x], TempMonster.name, Player1.SkillDamage))print('怪物%s使用了 %s 对玩家%s造成了%d点伤害！' % (TempMonster.name, TempMonster.TempSkill, Player1.name, TempMonster.SkillDamage))if random.randint(1, 100) > 25:if datalist:TempSkill = random.choice(datalist)print('怪物%s掉落了技能 %s !已自动拾取!' % (TempMonster.name, TempSkill))Player1.skill.append(TempSkill)datalist.remove(TempSkill)if Player1.hp <= 0:Player1.hp = 0print('玩家%s已经死亡!游戏结束!' % Player1.name)breakif TempMonster.hp <= 0:TempMonster.hp = 0Player1.exp += 50if Player1.exp == 100:Player1.level += 1Player1.hp += 500Player1.mp += 500Player1.attack += 10Player1.defend += 10Player1.exp = 0Player1.MpIsEnough = 1print('恭喜你已成功击败怪物%s!' % TempMonster.name)print('----------回合结束!----------')round = 1NotInRound = 1breakround += 1else:print('结束游戏!')breakif __name__ == '__main__':main()

小结：其中的很多数据和方法并不完善，并且代码肯定也还有精简的地方。实现的思路主要是创建一个角色Role的大类，包含血量、蓝量、攻击力和防御力等基本属性，然后再以Role作为父类，继承出子类玩家Player和怪物Monster，再分别给这两类增加不同的属性和方法。最后在main()函数中以一个while循环作为游戏进程即可。

3.今日总结

自从接触了面向对象编程之后，我才真切感受到了python语言的可读性之强，即使是自己写的自定义类，在主函数中也依然能读懂各种方法的作用，对于代码的维护和修改有着很大的帮助。不足之处是还应该多尝试着应用各种方法，而不是只用实例方法，并且也要活用__slots__和@property。
同时，如果想要更进一步把面向对象练熟练透的话，我建议认真阅读一下python中所有的魔法方法使用指南：
（译）Python魔法方法指南

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