Python基础之面向对象:1、面向对象及编程思想

一、人狗大战

1、需求

  • 用代码模拟人、狗打架的小游戏

  • 人和狗种类不同,因此双方的属性各不相同

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推导一:

  • 人和狗各有不同属性
  • 使用字典方式储存属性较为方便,并可储存多种属性
# 1、在字典内储存‘人’属性
person = {
     'name': '阿拉蕾',
     'age': 18,
     'gender': '女',
     'p_type': '战士',
     'attack_val': 8000,
     'life_val': 99999999
 }

# 2、在字典内储存‘狗’特有属性
 dog1 = {
     'name': '小黑',
     'd_type': '泰迪',
     'attack_val': 100,
     'life_val': 8000
 }

推导二:

  • 按照上述方法,如果想要定义多个‘人’和‘狗’就需要反复设置多个字典,这样非常麻烦且费时
  • 这时可推导出,想要快速、便捷的定义多个‘人’和‘狗’,那么我们可以把字典内的数据封装在函数内,利用传参的方式,这样可以较为方便的生成多个‘人’和‘狗’,只需要使用不同变量名调用函数时传不同的参数即可
# 1、封装‘人’属性函数
def create_person(name, age, gender, p_type, attack_val, life_val):
    person_dict = {
        'name': name,
        'age': age,
        'gender': gender,
        'p_type': p_type,
        'attack_val': attack_val,
        'life_val': life_val
    }
    return person_dict


# 2、封装‘狗’属性的函数
def create_dog(name, d_type, attack_val, life_val):
    dog_dict = {
        'name': name,
        'd_type': d_type,
        'attack_val': attack_val,
        'life_val': life_val
    }
    return dog_dict


# 3、生成多个‘人’和‘狗’
p1 = create_person('阿拉蕾', 18, '男', '战士', 8000, 99999999)
p2 = create_person('小朵朵', 28, '女', '法师', 100, 800)

d1 = create_dog('小黑', '泰迪', 100, 8000)
d2 = create_dog('小白', '斗牛', 100, 800000)

推导三:

  • ‘人’和‘狗’就类似于各自不同种类的对象
  • 说到这里,我们就应该明白,‘人’和‘狗’因为种类不同,所以双方的属性也各不相同,也就是说不同的对象,属性(数据)各不相同
  • 当多个对象的属性生成后,我们就要开始定义彼此打架的动作(功能)
    • 人打狗的动作
    • 狗咬人的动作
# 1、人打狗的动作
def person_attack(person_dict, dog_dict):
    print(f"{person_dict.get('name')}踢向{dog_dict.get('name')}")
    dog_dict['life_val'] -= person_dict.get('attack_val')
    print(f"人踢了狗一脚 狗掉血:{person_dict.get('attack_val')} 狗剩余血量:{dog_dict.get('life_val')}")
    
# 2、狗打人的动作
def dog_attack(dog_dict, person_dict):
    print(f"{dog_dict.get('name')}向{person_dict.get('name')}咬去")
    person_dict['life_val'] -= dog_dict.get('attack_val')
    print(f"狗咬了人一口 人掉血:{dog_dict.get('attack_val')} 人剩余血量:{person_dict.get('life_val')}")

# 3、调用双方各自的函数,即可模拟出双方打架的动作
person_attack(p1, d1)  # 人打狗
dog_attack(d2, p2)  # 狗咬人
-------------------------------------------------------
阿拉蕾踢向小黑
人踢了狗一脚 狗掉血:8000 狗剩余血量:0
小白向小朵朵咬去
狗咬了人一口 人掉血:100 人剩余血量:700

2、核心思路

  • ‘人’和‘狗’就是不同的对象
    • 通过将不同的属性封装在不同的函数内,就可以通过相同的函数快速生成不同属性的对象
  • ‘人’和‘狗’打架的方式就是对象的功能
    • 人的打架方式是踢,狗的打架方式是咬,也就是说不同的类有着不同的功能,而相同的类就可以有着彼此相同的功能

需求:

  • 以上我们完成了不同种类的打架方式,但是在python中,如果没有特别的限制,我们就可以把人攻击的数据传在狗攻击函数内,这样就会产生混乱,要如何实现下列需求
    • ‘人’只能调用人的攻击方式
    • ‘狗’只能调用狗的攻击方式

推导一:

"""推导步骤4:如何实现只有人只能调用的人的攻击动作  狗只能调用狗的攻击动作>>>:数据与功能的绑定"""
def get_person(name, age, gender, p_type, attack_val, life_val):
    # 产生人的函数(功能)
     def person_attack(person_dict, dog_dict):
        print(f"{person_dict.get('name')}踢向{dog_dict.get('name')}")
        dog_dict['life_val'] -= person_dict.get('attack_val')
        print(f"人踢了狗一脚 狗掉血:{person_dict.get('attack_val')} 狗剩余血量:{dog_dict.get('life_val')}")
    # 表示人的信息(数据)
    person_dict = {
        'name': name,
        'age': age,
        'gender': gender,
        'p_type': p_type,
        'attack_val': attack_val,
        'life_val': life_val,
        'person_attack': person_attack
    }
    return person_dict


def get_dog(name, d_type, attack_val, life_val):
    def dog_attack(dog_dict, person_dict):
        print(f"{dog_dict.get('name')}向{person_dict.get('name')}咬去")
        person_dict['life_val'] -= dog_dict.get('attack_val')
        print(f"狗咬了人一口 人掉血:{dog_dict.get('attack_val')} 人剩余血量:{person_dict.get('life_val')}")
    dog_dict = {
        'name': name,
        'd_type': d_type,
        'attack_val': attack_val,
        'life_val': life_val,
        'dog_attack': dog_attack
    }
    return dog_dict


person1 = get_person('jason', 18, 'male', '猛男', 8000, 99999999)
dog1 = get_dog('小黑', '恶霸', 800, 900000)
person1.get('person_attack')(person1, dog1)

结论:

  • 通过上列代码,我们将人的专属攻击方式,封装在了人的类别内,实现了人专属的属性和功能,当人在调用自身类别,并传入符合条件的参数时,就可以生成一个人(对象)特有的属性(数据)和攻击方式(功能)
  • 同上,我们也可将狗的数据和攻击方式封装在狗特有的函数内,当我们生成多条狗的时候,每条狗也就有了,狗(对象)特有的属性(数据)和攻击方式(功能)

人狗大战推导就是面对对象的核心思想:数据与功能的绑定!!

二、编程思想

引言:

  •   面向对象是一种编程思想,用这种思想为指导设计的程序,把数据和对数据的操作封装在一起组成类,通过类来创建对象,通过对象之间的交互来实现程序的功能。
    
  •    面向对象编程是一种编程方式,此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现,所以,面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用
    

1、面向过程编程

  • 面向过程即流程
    • 在以上所学习的编程中,我们都是在按照固定的流程解决问题,制定一个结果,在奔向结果的过程中编写代码,以达到我们所需要的结果
    • 需要例举出每一步流程 随着流程的深入 结果慢慢浮现
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2、面向对象编程

  • 对象即容器,数据与功能的结合体 (python中一切皆对象)
    • 类似于开放式游戏,制定出游戏人物的(对象)
    • 该人物未来会如何发展,全看用户如何控制,和我们程序员没有关系
      • 类似于王者荣耀,玩家控制英雄走向
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上述两种编程思想没有优劣之分 需要结合实际需求而定
如果需求是注册 登录 人脸识别肯定面向过程更合适
如果需求是游戏人物肯定是面向对象更合适
实际编程两种思想是彼此交融的 只不过占比不同

三、面向对象

1、类与对象

对象:

  • 数据与功能的结合体
  • 是由类创建出来的一个具体存在,可以直接使用;由哪一个类创建出来的对象,该对象就具有在那一个类中定义的属性和方法

类:

  • 多个对象相同数据和功能的结合体
  • 是对一群具有相同特征或者行为的事物的一个统称,不能直接使用;特征被称为属性;行为被称为方法。
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2、类与对象的创建

现实中一般是先有对象再有类
程序中如果想要产生对象 必须要先定义出类

1.语法结构

class 类名:
	'''代码注释'''
	对象公共的数据
	对象公共的功能

1.class是定义类的关键字
2.类名几乎和变量名一致,使用的时候推荐类名的首字母大写
3.数据:
	变量名与数据值的绑定
  功能:
	功能(方法)其实就是具有一定功能的函数

2.定义与调用

需求:

  • 清华大学选课系统
'''	
类在定义阶段就会执行类函数体代码
但类的函数体代码外界无法直接调用
'''

1、定义类
class Student:
    # 对象公共的数据
    school_name = '清华大学'
    
    # 对象公共的功能
    def choice_course(self):
        print('学生选课功能') 

查看类的名称空间:

  • 在面向对象中,类和对象访问数据或者功能,可以统一采用句点符
print(Student.__dict__) 
# {'__module__': '__main__', 'school_name': '清华大学', 'choice_course': <function Student.choice_course at 0x0000018FCCCD5670>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Student' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Student' objects>, '__doc__': None}

print(Student.__dict__.get('school_name'))
# 清华大学

print(Student.__dict__ .get('choice_course'))
# <function Student.choice_course at 0x000001417B975670>

类的调用:

  • 类加括号就会产生对象,并且每调用一次就会产生一个全新的对象
  • 变量名obj接收类名加括号之后的返回值(结果)
1、调用对象
    obj1 = Student()  
    # <__main__.Student object at 0x000001992C2759D0> 
    obj2 = Student()
    # <__main__.Student object at 0x000001992C278E50>
    obj3 = Student()
    # <__main__.Student object at 0x000001992C278E20>
'''
三个变量名的地址各不相同,产生三个对象
 '''

2、查看对象内部数据
    print(obj1.__dict__,
        obj2.__dict__,
        obj3.__dict__)
    # {} {} {}
'''
三个对象各自内部都为空
 '''

3、调用对象共同数据
    print(obj1.school_name)
    # 清华大学
    print(obj2.school_name)
    # 清华大学
    print(obj3.school_name)
    # 清华大学
'''
同一类产生的对象,都可使用类内部公用数据值
'''

数据和功能可称统称为属性:

  • 数据>>>属性名

  • 功能>>>方法

3、对象独有数据

​ 在上述使用类产生对象时,我们可以看出产生的对象并没有自己特有的数据,针对如何给对象手动添加独有数据,python提供了多种方式,其中前4种方式主要为推导第五种方式而来,我们只需简单了解即可,在日后我们重点使用的是第五种方式

第一种:

  • 通过__ dict __ 加中括号的方式
obj1.__dict__['name'] = 'jason'
obj1.__dict__['age'] = 18
obj1.__dict__['hobby'] = 'study'

第二种:

  • 将对象独有的数据提前封装成函数,在后续添加的时候,通过传参的方式进行添加
def init(ojb,name,age,hobby)
    oib.__dict__['name'] = name
    obj.__dict__['age'] = age
    obj.__dict__['hobby'] = hobby
    
init(ojb1.'kangkang', 18, 'read')
init(ojb2, 'zhangzhang', 28, 'ball')

第三种:

  • 将封装数据的函数放在类的内部,只有相同类的对象才有资格使用
class Student:
    # 对象公用的数据
    school_name = '清华大学'

    # 专门给学生添加独有数据的功能
    def init(ojb, name, age, hobby):
        oib.__dict__['name'] = name
        obj.__dict__['age'] = age
        obj.__dict__['hobby'] = hobby
        # 对象公共的功能
	 def choice_course(self):
         print('学生选课功能')
            
            
stu1 = Student()
Student.init(stu1, 'kangkang', 18 , 'read')
Student.init(stu2, 'zhangzhang', 28 , 'ball')

第四种:

  • 将封装独有功能的函数名替换成__ init __ 这种方式,在我们给对象添加独有功能时,可自动触发
class Student:
    # 对象公用的数据
    school_name = '清华大学'

    # 专门给学生添加独有数据的功能
    def __init__(ojb, name, age, hobby):
        oib.__dict__['name'] = name
        obj.__dict__['age'] = age
        obj.__dict__['hobby'] = hobby
        # 对象公共的功能
	 def choice_course(self):
         print('学生选课功能')

            
stu1 = Student()
Stu1.Student('kangkang', 18, 'read')
Stu2.Student('zhangzhang', 28, 'ball')

第五种:

  • 封装独有数据的函数体的第一个参数位置修改为self

  • 在使用类产生对象时直接在类的括号内填入独有数据

  • 这种方式是我们日后使用类产生独有数据对象的主要方式

class Student:
    # 对象公用的数据
    school_name = '清华大学'

    # 专门给学生添加独有数据的功能
    def __init__(self, name, age, hobby):
        oib.__dict__['name'] = name
        obj.__dict__['age'] = age
        obj.__dict__['hobby'] = hobby
        # 对象公共的功能
	 def choice_course(self):
         print('学生选课功能')
           
stu1 = Student('kangkang', 18, 'read')
stu1 = Student('zhangzhang', 18, 'ball')

4、对象独有功能

​ 上述学习了如何给相同类对象添加独有数据的方式,下面我们要学习如何给对象添加独有功能

思考:

  • 1、直接将功能函数体代码定义在全局名称空间种,那么该功能函数就不对象独有的功能
  • 2、将功能函数体代码放在类中,但是类中的函数体功能,只要是此类产生的对象都可调用

解决方法:

  • 定义在类中的功能,默认就是给类产生的对象使用的,只要是此类产生的对象都可以使用
  • 需要在功能函数形参数内填入self,之后只需要用类名’点‘函数名的方式,函数参数内填入调用对象名,就可直接使用该功能
class Student:
    # 对象公用的数据
    school_name = '清华大学'

    # 专门给学生添加独有数据的功能
    def __init__(self, name, age, hobby):
        oib.__dict__['name'] = name
        obj.__dict__['age'] = age
        obj.__dict__['hobby'] = hobby
        # 对象公共的功能
	 def choice_course(self):
         print('学生选课功能')
            
stu1 = Student()
Student.choice_course(stu1)

5、补充知识

1、对象数据值修改

# 只需要使用对象‘点’的数据绑定的变量名的方式重新赋值即可
stu1.name = 'zhaozhao'

# 当名字不存在的情况下,将直接新增数据
stu1.paw = 123

原文地址:http://www.cnblogs.com/kangssssh/p/16852630.html

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