python -【八】面向对象

一、类

类的定于语法：
 
class 类名称：
    类属性（字段）
    类行为（函数）
 
创建类对象的语法：
对象 = 类名称()

"""
学生类
"""
import json# 定义一个学生类
class Student:name = None  			# 姓名gender = None  			# 性别nationality = None  	# 国籍native_place = None  	# 籍贯age = None  			# 年龄# 创建一个对象
stu = Student()
stu.name = '张三'
stu.gender = '男'
stu.nationality = '中国'
stu.native_place = '北京'
stu.age = 30# 获取对象内的信息
stu_str = json.dumps(stu.__dict__, ensure_ascii=False)
print(stu_str)

1.1 类的成员方法

class Student:name = None  			# 姓名gender = None  			# 性别nationality = None  	# 国籍native_place = None  	# 籍贯age = None  			# 年龄# 无参方法def say_hi(self):print(f'Hi, 我是{self.name}')# 有参方法def say(self, msg):print(f'大家好，我叫{self.name}，{msg}')stu = Student()
stu.name = '坤坤'
stu.gender = '男'
stu.nationality = '中国'
stu.native_place = '北京'
stu.age = 30
# 调用类方法
stu.say_hi()
stu.say('我喜欢，唱，跳，rap，篮球')

1.2 构造方法

类的构造方法作用：

1. 创建类对象的时候，构造方法会自动执行
2. 创建类对象的时候，将传入参数自动传递给 __init__ 方法使用

class Student:# 构造函数内声明成员变量，不需要再定义成员变量def __init__(self, name, age, tel):self.name = nameself.age = ageself.tel = teldef print_info(self):print(f'姓名：{self.name}, 年龄：{self.age}，电话：{self.tel}')s = Student('张三', 19, '12345678910')
s.print_info()
s1 = Student('李四', 22, '12345678911')
s1.print_info()

1.3 练习题

开学了有一批学生信息需要录入系统，请设计一个类，记录学生的:姓名、年龄、地址，这3类信息
请实现:

• 通过for循环，配合input输入语句，并使用构造方法，完成学生信息的键盘录入
• 使用print语句，完成信息的输出

class Stud:def __init__(self, idx, name, age, address):self.idx = idxself.name = nameself.age = ageself.address = address# 打印学生的信息def print_info(self):print(f'学生信息{self.idx}录入完成，信息为【姓名：{self.name}，'f' 年龄：{self.age}，地址：{self.address}】')# 输入学生的信息
def trigger():for i in range(1, 3):name = input('请输入学生姓名：')age = input('请输入学生年龄：')address = input('请输入学生地址：')stud = Stud(i, name, age, address)stud.print_info()if __name__ == '__main__':trigger()

1.4 魔术方法(内置方法)

上文中 __init__ 方法就是 python 内置方法之一，这些内置方法各自有各自的特殊功能，统称为：魔术方法

• __init__ 构造方法
• __str__ 字符串方法
• __lt__ 小于，大于符号比较
• __le__ 小于等于，大于等于符号比较
• __eq__ == 比较符号

class Student:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = age# 对象的 tostring 方法def __str__(self):return f'对象to string, name:{self.name}, age:{self.age}'# 比较函数定义def __lt__(self, other):return self.age < other.age# 小于等于def __le__(self, other):return self.age <= other.age# equals 方法，不实现则是比较内存地址def __eq__(self, other):return (self.name == other.nameand self.age == other.age)st1 = Student('张三', 32)
print(f"对象1：{st1}")					# 对象1：对象to string, name:张三, age:32st2 = Student('张三', 32)
print(f"对象2：{st2}")					# 对象2：对象to string, name:张三, age:32print(f'st1 < st2: {st1 < st2}')	  	# st1 < st2: False
print(f'st1 <= st2: {st1 <= st2}')    	# st1 <= st2: True
print(f'st1 == st2: {st1 == st2}')    	# st1 == st2: True

二、面向对象的三大特性

2.1 封装

封装：将现实世界事物在类中描述为属性和方法，即为封装

私有的变量，方法定义规则：__ 两个下划线开头的定义为私有的

"""
演示私有变量和私有方法的访问限制
"""class Phone:# 私有成员__current_voltage = None# 私有方法def __keep_single_core(self):a = self.__current_voltageprint(f'CPU以单核运行, 当前电压：{a}...')p = Phone()
# 这里调用对象的私有方法会报错
# 'Phone' object has no attribute '__keep_single_core'. Did you mean: '_Phone__keep_single_core'?
p.__keep_single_core()

"""
私有变量和私有方法的正确访问姿势
私有的函数并非是不能使用，而是在 class 外部不能使用，但是在 class 内部可以被使用如下案例中：call_by_5g 函数调用了私有方法 __keep_single_core，实现了在 class 内部调用
"""class Phone:__current_voltage = 0.5def __init__(self, cv):self.__current_voltage = cvdef __keep_single_core(self):a = self.__current_voltageprint(f'CPU以单核运行, 当前电压：{a}...')def call_by_5g(self):if self.__current_voltage > 3.5:print('5g通话开启')else:self.__keep_single_core()print('电压不足，无法开启5g，并使用单核运行 ...')p = Phone(3)
p.call_by_5g()

综合案例

设计一个手机类，内部包含：
私有成员变量: __is_5g_enable，类型 bool，True 表示开启 5g ，False 表示关闭 5g
私有成员方法: __check_5g() ，会判断私有成员 __is_5g_enable 的值

• 若为True，打印输出: 5g开启
• 若为False，打印输出: 5g关闭，使用4g网络

公开成员方法: call_by_5g()，调用它会执行

• 调用私有成员方法: __check_5g()，判断 5g 网络状态
• 打印输出: 正在通话中

运行结果:

• 5g关闭，使用4g网络
• 正在通话中

class Phone:# True表示开启5g，False表示关闭5g__is_5g_enable = Nonedef __init__(self, enable):self.__is_5g_enable = enabledef __check_5g(self):if self.__is_5g_enable:print('5g开启')else:print('5g关闭，使用4g网络')def call_by_5g(self):self.__check_5g()print('正在通话中')p = Phone(False)
p.call_by_5g()

2.2 继承

单继承
语法：class 类名(父类名):

# Phone2021 2021年的手机，只支持 4g 通话
class Phone2021:IMEI = Noneproduct = Nonedef __init__(self, IMEI, product):self.IMEI = IMEIself.product = productdef call_by_4g(self):print(f'Phone2021 4g 通话, {self.IMEI}')# 单继承
# Phone2022 2022年的手机，继承了2021年的手机
# 新增了人脸识别 和 5g 通话
class Phone2022(Phone2021):face_id = Truedef __init__(self, face_id, IMEI, product):super().__init__(IMEI, product)self.face_id = face_iddef call_by_5g(self):print(f'Phone2022 支持 5g 通话：{self.face_id}')p = Phone2022(face_id='zyred', IMEI='AKJL23KHH2', product='苹果')
p.call_by_4g()
p.call_by_5g()

多继承
语法：class 类名(父类名1，父类名2, …):

class Phone:IMEI = '100000'producer = Nonedef __init__(self, IMEI, producer):self.IMEI = IMEIself.producer = producerdef call(self):print(f'{self.producer}: 开始打电话')class NFC:nfc_type = '第五代'producer = 'GM'def read_card(self):print(f'{self.nfc_type} 读卡')def write_card(self):print(f'{self.nfc_type} 写卡')class RemoteControl:rc_type = '红外遥控'def control(self):print(f'{self.rc_type} 开启')class MyPhone(Phone, NFC, RemoteControl):# 补全语法，不发生错误passmf = MyPhone('100000', '苹果')
mf.control()
mf.call()
mf.read_card()
mf.write_card()# 多继承相同属性名，那个类继承在前面，哪个的优先级高
print(f'多继承相同属性名的内容：{mf.producer}') # 输出 "苹果"

重写父类的方法和成员属性

class Phone:IMEI = '100000'producer = '苹果'def call(self):print(f'{self.IMEI}: 开始打电话')class MyPhone(Phone):# 重写父类的属性producer = '华为'# 重写父类的 call 方法def call(self):print(f'开启单核CPU工作 ...')print(f'访问父类的属性：{Phone.producer}')# 调用父类的方法，方式1Phone.call(self)# 调用父类的方法，方式2super().call()print(f'关闭单核CPU工作 ...')mf = MyPhone()
mf.call()"""
开启单核CPU工作 ...
访问父类的属性：苹果
100000: 开始打电话
100000: 开始打电话
关闭单核CPU工作 ...
"""

2.3 多态

父类引用指向子类对象

class Animal:# 定义一个没有任何实现的方法def speak(self):passclass Cat(Animal):def speak(self):print('喵喵喵')class Dog(Animal):def speak(self):print('汪汪汪')# 定义一个方法，传入 Animal 抽象类
# 并且调用 animal 的抽象方法
def make_nise(animal: Animal):animal.speak()d: Animal = Dog()
c: Animal = Cat()make_nise(d)
make_nise(c)

class AC:def cool_wind(self):"""制冷"""passdef hot_wind(self):"""制热"""passdef swing_l_r(self):"""左右摆风"""pass# 美的空调
class Midea_AC(AC):def cool_wind(self):print('美的，制冷就是爽')def hot_wind(self):print('美的，制热就是快')def swing_l_r(self):print('美的，左右无感摆风')# 格力空调
class GREE_AC(AC):def cool_wind(self):print('格力，制冷就是爽')def hot_wind(self):print('格力，制热就是快')def swing_l_r(self):print('格力，左右无感摆风')def make_cool(ac: AC):ac.cool_wind()ac.hot_wind()ac.swing_l_r()midea: AC = Midea_AC()
gree: AC = GREE_AC()make_cool(midea)
make_cool(gree)"""
美的，制冷就是爽
美的，制热就是快
美的，左右无感摆风
格力，制冷就是爽
格力，制热就是快
格力，左右无感摆风
"""