day08.面向对象一【Python教程】

day08.面向对象一【Python教程】

一、面向对象编程介绍

想一想

请用程序描述如下事情：

A同学报道登记信息

B同学报道登记信息

C同学报道登记信息

A同学做自我介绍

B同学做自我介绍

C同学做自我介绍

考虑现实生活中，我们的思维方式是放在学生这个个人上，是学生做了自我介绍。而不是像我们刚刚写出的代码，先有了介绍的行为，再去看介绍了谁。

用我们的现实思维方式该怎么用程序表达呢？

面向过程：根据业务逻辑从上到下写代码

面向对象：将数据与函数绑定到一起，进行封装，这样能够更快速的开发程序，减少了重复代码的重写过程

面向过程编程最易被初学者接受，其往往用一长段代码来实现指定功能，开发过程的思路是将数据与函数按照执行的逻辑顺序组织在一起，数据与函数分开考虑。

今天我们来学习一种新的编程方式：面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP，面向对象程序设计）

1）解决菜鸟买电脑的故事

第一种方式:

1)在网上查找资料

2)根据自己预算和需求定电脑的型号 MacBook 15 顶配 1W8

3)去市场找到苹果店各种店无法甄别真假 随便找了一家

4)找到业务员,业务员推荐了另外一款 配置更高价格便宜,也是苹果系统的 1W

5)砍价30分钟 付款9999

6)成交

回去之后发现各种问题

第二种方式 :

1)找一个靠谱的电脑高手

2)给钱交易

面向对象和面向过程都是解决问题的一种思路而已

当遇到一个需求的时候不用自己去实现，如果自己一步步实现那就是面向过程

应该找一个专门做这个事的人来做

面向对象是基于面向过程的

强调的是电脑高手, 电脑高手是处理这件事的主角,对我们而言,我们并不必亲自实现整个步骤只需要调用电脑高手就可以解决问题

这种解决问题的思路就 是面向对象

强调的是步骤、过程、每一步都是自己亲自去实现的

这种解决问题的思路我们就叫做面向过程

买电脑的第一种方式:

买电脑的第二种方式:

用面向对象的思维解决问题的重点

2）解决吃啤酒鸭的问题

第一种方式（面向过程）:

1)养鸭子

2)鸭子长成

3)杀

4)作料

5)烹饪

6)吃

7)卒

第二种方式（面向对象）:

1)找个卖啤酒鸭的人

2)给钱 交易

3)吃

4)胖6斤

需要了解的定义性文字:

面向对象(object-oriented ;简称: OO) 至今还没有统一的概念 我这里把它定义为: 按人们 认识客观世界的系统思维方式,采用基于对象(实体) 的概念建立模型,模拟客观世界分析、设 计、实现软件的办法。

面向对象编程(Object Oriented Programming-OOP) 是一种解决软件复用的设计和编程方法。 这种方法把软件系统中相近相似的操作逻辑和操作 应用数据、状态,以类的型式描述出来,以对象实例的形式在软件系统中复用,以达到提高软件开发效率的作用。

二、类和对象

面向对象编程的2个非常重要的概念：类和对象

对象是面向对象编程的核心，在使用对象的过程中，为了将具有共同特征和行为的一组对象抽象定义，提出了另外一个新的概念——类

类就相当于制造飞机时的图纸，用它来进行创建的飞机就相当于对象

1. 类

人以类聚 物以群分。

具有相似内部状态和运动规律的实体的集合(或统称为抽象)。 

具有相同属性和行为事物的统称

类是抽象的,在使用的时候通常会找到这个类的一个具体的存在,使用这个具体的存在。一个类可以找到多个对象

2. 对象

某一个具体事物的存在 ,在现实世界中可以是看得见摸得着的。

可以是直接使用的

3.类和对象之间的关系

小总结：类就是创建对象的模板

4. 练习：区分类和对象

奔驰汽车 类

奔驰smart 类 

张三的那辆奔驰smart 对象

狗 类

大黄狗 类 

李四家那只大黄狗 对象 

水果 类

苹果 类 

红苹果 类 红富士苹果 类 

我嘴里吃了一半的苹果 对象

5. 类的构成

类(Class) 由3个部分构成

类的名称:类名

类的属性:一组数据

类的方法:允许对进行操作的方法 (行为)

<1> 举例：

1）人类设计,只关心3样东西:

事物名称(类名):人(Person)

属性:身高(height)、年龄(age)

方法(行为/功能):跑(run)、打架(fight)

2）狗类的设计

类名:狗(Dog)

属性:品种 、毛色、性别、名字、 腿儿的数量

方法(行为/功能):叫 、跑、咬人、吃、摇尾巴

6. 类的抽象

如何把日常生活中的事物抽象成程序中的类?

拥有相同(或者类似)属性和行为的对象都可以抽像出一个类

方法:一般名词都是类(名词提炼法)

<1> 坦克发射3颗炮弹轰掉了2架飞机

坦克--》可以抽象成 类

炮弹--》可以抽象成类

飞机-》可以抽象成类

<2> 小明在公车上牵着一条叼着热狗的狗

小明--》 人类

公车--》 交通工具类

热狗--》 食物类

狗--》 狗类

<3>【想一想】如下图中，有哪些类呢？

说明：

人

枪

子弹

手榴弹

刀子

箱子

<4>【想一想】如下图中，有哪些类呢？

说明:

向日葵

类名: xrk

属性:

行为: 放阳光

豌豆

类名: wd

属性: 颜色 、发型,血量

行为:发炮, 摇头

坚果:

类名:jg

属性:血量 类型

行为:阻挡;

僵尸:

类名:js

属性:颜色、血量、 类型、速度

行为:走 跑跳 吃 死

三、定义类

定义一个类，格式如下：

demo：定义一个Car类

说明：

定义类时有2种：新式类和经典类，上面的Car为经典类，如果是Car(object)则为新式类

类名 的命名规则按照"大驼峰"

四、创建对象

通过上一节课程，定义了一个Car类；就好比有车一个张图纸，那么接下来就应该把图纸交给生成工人们去生成了

python中，可以根据已经定义的类去创建出一个个对象

创建对象的格式为:

创建对象demo:

总结：

BMW = Car()，这样就产生了一个Car的实例对象，此时也可以通过实例对象BMW来访问属性或者方法

第一次使用BMW.color = '黑色'表示给BMW这个对象添加属性，如果后面再次出现BMW.color = xxx表示对属性进行修改

BMW是一个对象，它拥有属性（数据）和方法（函数）

当创建一个对象时，就是用一个模子，来制造一个实物

五、__init__()方法

想一想:

在上一小节的demo中，我们已经给BMW这个对象添加了2个属性，wheelNum（车的轮胎数量）以及color（车的颜色），试想如果再次创建一个对象的话，肯定也需要进行添加属性，显然这样做很费事，那么有没有办法能够在创建对象的时候，就顺便把车这个对象的属性给设置呢？

答:

__init__()方法

<1>使用方式

<2>__init__()方法的调用

总结1

当创建Car对象后，在没有调用__init__()方法的前提下，BMW就默认拥有了2个属性wheelNum和color，原因是__init__()方法是在创建对象后，就立刻被默认调用了

想一想

既然在创建完对象后__init__()方法已经被默认的执行了，那么能否让对象在调用__init__()方法的时候传递一些参数呢？如果可以，那怎样传递呢？

总结2

__init__()方法，在创建一个对象时默认被调用，不需要手动调用

__init__(self)中，默认有1个参数名字为self，如果在创建对象时传递了2个实参，那么__init__(self)中出了self作为第一个形参外还需要2个形参，例如__init__(self,x,y)

__init__(self)中的self参数，不需要开发者传递，python解释器会自动把当前的对象引用传递进去

六、应用:创建多个对象

根据上两节创建一个Car类

创建出多个汽车对象，比如BMW、AUDI等

代码略。

七、"魔法"方法

1. 打印id()

如果把BMW使用print进行输出的话，会看到如下的信息

即看到的是创建出来的BMW对象在内存中的地址

2. 定义__str__()方法

总结

在python中方法名如果是__xxxx__()的，那么就有特殊的功能，因此叫做“魔法”方法

当使用print输出对象的时候，只要自己定义了__str__(self)方法，那么就会打印从在这个方法中return的数据

八、self

1. 理解self

看如下示例:

运行结果:

总结

所谓的self，可以理解为自己

可以把self当做C++中类里面的this指针一样理解，就是对象自身的意思

某个对象调用其方法时，python解释器会把这个对象作为第一个参数传递给self，所以开发者只需要传递后面的参数即可

九、应用:烤地瓜

为了更好的理解面向对象编程，下面以“烤地瓜”为案例，进行分析

1. 分析“烤地瓜”的属性和方法

示例属性如下:

cookedLevel : 这是数字；0~3表示还是生的，超过3表示半生不熟，超过5表示已经烤好了，超过8表示已经烤成木炭了！我们的地瓜开始时时生的

cookedString : 这是字符串；描述地瓜的生熟程度

condiments : 这是地瓜的配料列表，比如番茄酱、芥末酱等

示例方法如下:

cook(): 把地瓜烤一段时间

addCondiments(): 给地瓜添加配料

__init__(): 设置默认的属性

__str__(): 让print的结果看起来更好一些

2. 定义类，并且定义__init__()方法

3. 添加"烤地瓜"方法

4. 基本的功能已经有了一部分，赶紧测试一下

把上面2块代码合并为一个程序后，在代码的下面添加以下代码进行测试

完整的代码为:

5. 测试cook方法是否好用

在上面的代码最后面添加如下代码:

6. 定义addCondiments()方法和__str__()方法

7. 再次测试

完整的代码如下:

十、隐藏数据

可能你已经意识到，查看过着修改对象的属性（数据），有2种方法

1. 直接通过对象名修改

2. 通过方法间接修改

分析

明明可以使用第1种方法直接修改，为什么还要定义方法来间接修改呢？

至少有2个原因：

如果直接修改属性，烤地瓜至少需要修改2部分，即修改cookedLevel和cookedString。而使用方法来修改时，只需要调用一次即可完成

如果直接访问属性，可能会出现一些数据设置错误的情况产生例如cookedLevel = -3。这会使地瓜比以前还生，当然了这也没有任何意义，通过使用方法来进行修改，就可以在方法中进行数据合法性的检查

十一、应用:存放家具

总结：

如果一个对象与另外一个对象有一定的关系，那么一个对象可用是另外一个对象的属性

思维升华：

添加“开、关”灯，让房间、床一起亮、灭