南宁快速建站模板/中央人民政府
目录
面向对象三大特征介绍
继承
语法格式
类成员的继承和重写
查看类的继承层次结构
object 根类
dir()查看对象属性
重写__str__()方法
多重继承
MRO()
super()获得父类定义
多态
特殊方法和运算符重载
特殊属性
对象的浅拷贝和深拷贝
组合
设计模式
工厂模式实现
单例模式实现
面向对象三大特征介绍
Python 是面向对象的语言，也支持面向对象编程的三大特性：继承、封装（隐藏）、多态。
封装（隐藏）
隐藏对象的属性和实现细节，只对外提供必要的方法。相当于将“细节封装起来”，只对外暴露“相关调用方法”。
通过前面学习的“私有属性、私有方法”的方式，实现“封装”。Python 追求简洁的语法，没有严格的语法级别的“访问控制符”，更多的是依靠程序员自觉实现。
继承
继承可以让子类具有父类的特性，提高了代码的重用性。从设计上是一种增量进化，原有父类设计不变的情况下，可以增加新的功能，或者改进已有的算法。
多态
多态是指同一个方法调用由于对象不同会产生不同的行为
继承
继承是面向对象程序设计的重要特征，也是实现“代码复用”的重要手段。
如果一个新类继承自一个设计好的类，就直接具备了已有类的特征，就大大降低了工作
难度。已有的类，我们称为“父类或者基类”，新的类，我们称为“子类或者派生类”。
语法格式
Python 支持多重继承，一个子类可以继承多个父类。继承的语法格式如下：
class 子类类名(父类1[，父类2，...])：
类体
如果在类定义中没有指定父类，则默认父类是object 类。也就是说，object 是所有类的父类，里面定义了一些所有类共有的默认实现，比如：__new__()。
定义子类时，必须在其构造函数中调用父类的构造函数。调用格式如下：
父类名.__init__(self, 参数列表)
类成员的继承和重写
1. 成员继承：子类继承了父类除构造方法之外的所有成员。
2. 方法重写：子类可以重新定义父类中的方法，这样就会覆盖父类的方法，也称为“重写”
class Person:def __init__(self,name,age):self.name = nameself.age = agedef say_age(self):print(self.name,"的年龄是：",self.age)def say_name(self):print("我是",self.name)
class Student(Person):def __init__(self,name,age,score):self.score = scorePerson.__init__(self,name,age) #构造函数中包含调用父类构造函数def say_score(self):print(self.name,"的分数是：",self.score)def say_name(self): #重写父类的方法print("报告老师，我是",self.name)
s1 = Student("张三",15,85)
s1.say_score()
s1.say_name()
s1.say_age()查看类的继承层次结构
通过类的方法mro()或者类的属性__mro__可以输出这个类的继承层次结构。
#查看类的继承层次结构
class A:pass
class B(A):pass
class C(B):pass
print(C.mro())
object 根类
object 类是所有类的父类，因此所有的类都有object 类的属性和方法。
dir()查看对象属性
为了深入学习对象，先学习内置函数dir()，他可以让我们方便的看到指定对象所有的属性。
class Person:def __init__(self,name,age):self.name = nameself.age = agedef say_age(self):print(self.name,"的年龄是：",self.age)
obj = object()
print(dir(obj))
s2 = Person("孙悟空",18)
print(dir(s2)) 
由此可见
1. Person 对象增加了六个属性：
__dict__ __module__ __weakref__ age name say_age
2. object 的所有属性，Person 类作为object 的子类，显然包含了所有的属性。
3. 我们打印age、name、say_age，发现say_age 虽然是方法，实际上也是属性。只不过，这个属性的类型是“method”而已。
age <class 'int'>
name <class 'str'>
say_age <class 'method'>
重写__str__()方法
object 有一个__str__()方法，用于返回一个对于“对象的描述”，对应于内置函数str()经常用于print()方法，帮助我们查看对象的信息。__str__()可以重写。
class Person:def __init__(self,name,age):self.name = nameself.__age = agedef __str__(self):'''将对象转化成一个字符串，一般用于print 方法'''return "名字是：{0},年龄是{1}".format(self.name,self.__age)
p = Person("孙悟空",18)
print(p)多重继承
Python 支持多重继承，一个子类可以有多个“直接父类”。这样，就具备了“多个父类”的特点。但由于这样会被“类的整体层次”搞的异常复杂，尽量避免使用。
#多重继承
class A:def aa(self):print("aa")
class B:def bb(self):print("bb")
class C(B,A):def cc(self):print("cc")
c = C()
c.cc()
c.bb()
c.aa()结果：cc bb aa
MRO()
Python 支持多继承，如果父类中有相同名字的方法，在子类没有指定父类名时，解释器将“从左向右”按顺序搜索。
MRO（Method Resolution Order）：方法解析顺序。我们可以通过mro()方法获得“类的层次结构”，方法解析顺序也是按照这个“类的层次结构”寻找的。
#多重继承
class A:def aa(self):print("aa")def say(self):print("say AAA!")
class B:def bb(self):print("bb")def say(self):print("say BBB!")
class C(B,A): #简单来说，就是谁在前调用谁def cc(self):print("cc")
c = C()
print(C.mro()) #打印类的层次结构
c.say() #解释器寻找方法是“从左到右”的方式寻找，此时会执行B类中的say()super()获得父类定义
在子类中，如果想要获得父类的方法时，我们可以通过super()来做。
super()代表父类的定义，不是父类对象。
#测试super()，代表父类的定义，而不是父类的对象
class A:def say(self):print("A: ",self)print("say AAA")
class B(A):def say(self):#A.say(self) #调用父类的say 方法super().say() #通过super()调用父类的方法print("say BBB")
b = B()
b.say()多态
多态（polymorphism）是指同一个方法调用由于对象不同可能会产生不同的行为。
关于多态要注意以下两点：
1. 多态是方法的多态，属性没有多态。
2. 多态的存在有两个必要条件：继承、方法重写。
#多态
class Man:def eat(self):print("饿了，吃饭啦！")
class Chinese(Man):def eat(self):print("中国人用筷子吃饭")
class English(Man):def eat(self):print("英国人用叉子吃饭")
class Indian(Man):def eat(self):print("印度人用右手吃饭")def manEat(m):if isinstance(m,Man):m.eat() #多态。一个方法调用，根据对象不同调用不同的方法！else:print("不能吃饭")manEat(Chinese())
manEat(English())特殊方法和运算符重载
每个运算符实际上都对应了相应的方法，统计如下：
#测试运算符的重载
class Person:def __init__(self,name):self.name = namedef __add__(self, other):if isinstance(other,Person):return "{0}--{1}".format(self.name,other.name)else:return "不是同类对象，不能相加"p1 = Person(“孙悟空")
p2 = Person("猪八戒")x = p1 + p2
print(x)特殊属性
Python 对象中包含了很多双下划线开始和结束的属性，这些是特殊属性，有特殊用法。这里我们列出常见的特殊属性：
对象的浅拷贝和深拷贝
变量的赋值操作
只是形成两个变量，实际还是指向同一个对象。
浅拷贝
Python 拷贝一般都是浅拷贝。拷贝时，对象包含的子对象内容不拷贝。因此，源对象和拷贝对象会引用同一个子对象。
深拷贝
使用copy 模块的deepcopy 函数，递归拷贝对象中包含的子对象。源对象和拷贝对象所有的子对象也不同。
#测试对象的浅拷贝、深拷贝
import copyclass MobilePhone:def __init__(self,cpu,screen):self.cpu = cpuself.screen = screen
class CPU:def calculate(self):print("算你个12345")print("cpu对象：",self)
class Screen:def show(self):print("显示一个好看的画面，亮瞎你的钛合金大眼")print("screen对象：",self)#测试变量赋值
c1 = CPU()
c2 = c1
print(c1)
print(c2)
print("测试浅复制....")
#测试浅复制
s1 = Screen()
m1 = MobilePhone(c1,s1)
m2 = copy.copy(m1)
print(m1,m1.cpu,m1.screen)
print(m2,m2.cpu,m2.screen)#测试深复制
print("测试深复制....")
m3 = copy.deepcopy(m1)
print(m1,m1.cpu,m1.screen)
print(m3,m3.cpu,m3.screen)
组合
“is-a”关系，我们可以使用“继承”。从而实现子类拥有的父类的方法和属性。“is-a”关系指的是类似这样的关系：狗是动物，dog is animal。狗类就应该继承动物类。
“has-a”关系，我们可以使用“组合”，也能实现一个类拥有另一个类的方法和属性。”has-a”关系指的是这样的关系：手机拥有CPU。MobilePhone has a CPU。
#测试组合#使用继承实现代码的复用
class A1:def say_a1(self):print("a1,a1,a1")class B1(A1):passb1 = B1()
b1.say_a1()#同样的效果，使用组合实现代码的复用
class A2:def say_a2(self):print("a2,a2,a2")class B2:def __init__(self,a):self.a = aa2 = A2()
b2 = B2(a2)
b2.a.say_a2()设计模式
设计模式是面向对象语言特有的内容，是我们在面临某一类问题时候固定的做法，设计模式有很多种，比较流行的是：GOF（Goup Of Four）23 种设计模式。当然，我们没有必要全部学习，学习几个常用的即可。
对于初学者，我们学习两个最常用的模式：工厂模式和单例模式。
工厂模式实现
工厂模式实现了创建者和调用者的分离，使用专门的工厂类将选择实现类、创建对象进行统一的管理和控制。
#测试工厂模式class CarFactory:def create_car(self,brand):if brand =="奔驰":return Benz()elif brand =="宝马":return BMW()elif brand == "比亚迪":return BYD()else:return "未知品牌，无法创建"class Benz:passclass BMW:passclass BYD:passfactory = CarFactory()
c1 = factory.create_car("奔驰")
c2 = factory.create_car("比亚迪")
print(c1)
print(c2)
单例模式实现
单例模式（Singleton Pattern）的核心作用是确保一个类只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点。
单例模式只生成一个实例对象，减少了对系统资源的开销。当一个对象的产生需要比较多的资源，如读取配置文件、产生其他依赖对象时，可以产生一个“单例对象”，然后永久驻留内存中，从而极大的降低开销。
单例模式有多种实现的方式，我们这里推荐重写__new__()的方法。
#测试单例模式class MySingleton:__obj = None #类属性__init_flag = Truedef __new__(cls, *args, **kwargs):if cls.__obj ==None:cls.__obj = object.__new__(cls)return cls.__objdef __init__(self,name):if MySingleton.__init_flag:print("init.....")self.name = nameMySingleton.__init_flag = Falsea = MySingleton("aa")
b = MySingleton("bb")
print(a)
print(b)#测试工厂模式和单例模式的整合使用class CarFactory:__obj = None #类属性__init_flag = Truedef create_car(self,brand):if brand =="奔驰":return Benz()elif brand =="宝马":return BMW()elif brand == "比亚迪":return BYD()else:return "未知品牌，无法创建"def __new__(cls, *args, **kwargs):if cls.__obj ==None:cls.__obj = object.__new__(cls)return cls.__objdef __init__(self):if CarFactory.__init_flag:print("init CarFactory....")CarFactory.__init_flag = Falseclass Benz:passclass BMW:passclass BYD:passfactory = CarFactory()
c1 = factory.create_car("奔驰")
c2 = factory.create_car("比亚迪")
print(c1)
print(c2)factory2 = CarFactory()
print(factory)
print(factory2)