[Python3] 022 面向对象 第二弹

目录

• 6. 面向对象的三大特性
  • 6.1 封装
    • 6.1.1 私有 private
    • 6.1.2 受保护 protected
    • 6.1.3 公开 public
  • 6.2 继承
    • 6.2.1 继承的概念与作用
    • 6.2.2 继承与被继承
    • 6.2.3 继承的特征
    • 6.2.4 继承的查找顺序问题
    • 6.2.5 super
    • 6.2.6 单继承与多继承
    • 6.2.7 菱形继承（钻石继承）问题
    • 6.2.8 构造函数
  • 6.3 多态
    • 6.3.1 多态的概念
    • 6.3.2 多态与多态性
    • 6.3.3 Mixin 设计模式
    • 6.3.4 Mixin 的优点

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接上一篇 [Python3] 021 面向对象 第一弹

6. 面向对象的三大特性

• 封装
• 继承
• 多态

6.1 封装

• 封装就是对对象的成员进行访问限制

• 封装的三个级别：

  • 私有，private
  • 受保护，protected
  • 公开，public

• public，private，protected 不是关键字

• 判别对象的位置

  • 对象内部
  • 对象外部
  • 子类中

6.1.1 私有 private

• 私有成员是最高级别的封装，只能在当前类或对象中访问
• 在成员前面添加两个两个下划线即可

class Person():
    # name 是共有的成员
    name = "YorkFish"
    # __age 是私有成员
    __age = 18

• Python 的私有不是真私有，是一种称为 name mangling 的改名策略
• 可以使用 "对象._classname__attributename" 访问，如

p = Person()
print(p._Person__age)

6.1.2 受保护 protected

• 受保护的封装是将对象成员进行一定级别的封装

  • 在类中或者子类中都可以进行访问
  • 在外部不可以

• 封装方法： 在成员名称前添加一个下划线即可

  • 如，_sum

6.1.3 公开 public

• 公共的封装实际对成员没有任何操作，任何地方都可以访问

6.2 继承

6.2.1 继承的概念与作用

• 概念
  • 使一个类可以获得另一个类中的成员属性和成员方法
• 作用
  • 减少代码量
  • 增加代码复用
  • 可以设置类与类直接的关系

6.2.2 继承与被继承

• 概念：
  • 用于继承的类，叫子类，也叫派生类
  • 被继承的类叫父类，也叫基类，也叫超类
  • 继承与被继承一定存在一个 is-a 关系

6.2.3 继承的特征

• 所有的类都继承自 object 类，即，所有的类都是 object 类的子类
• 子类一旦继承父类，就可以使用父类中除私有成员外的所有内容
• 子类继承父类后并没有将父类成员完全赋值到子类中，而是通过引用关系访问调用
• 子类中可以定义独有的成员属性和方法
• 子类中定义的成员和父类成员如果相同，则优先使用子类成员
• 子类如果想扩充父类的方法
  • 可以在定义新方法的同时访问父类成员来进行代码重用
    • 可以使用 “父类名.父类成员” 的格式来调用父类成员
    • 也可以使用 “super().父类成员”的格式来调用

6.2.4 继承的查找顺序问题

• 优先查找自己的变量

  • 如果本类有定义，则不在继续向上查找

• 没有则查找父类

  • 如果本类中的“构造函数”没有定义，则自动查找调用父类的“构造函数”

• ps: 严格来说，上方说的“构造函数” (def init(): ...) 并非真正意义上的“构造函数”

  • 它是一类特殊的函数，在类进行实例化之前进行调用
  • 如果定义了“构造函数”，则实例化时使用“构造函数”，不查找父类“构造函数”
  • 如果没定义，则自动查找父类“构造函数”
  • 如果子类没定义，且父类的“构造函数”带参数，则构造对象时的参数应该按父类参数构造
  • 6.2.8 有补充

6.2.5 super

• super 不是关键字， 而是一个类
• super 的作用是获取 MRO (MethodResolustionOrder) 列表中的第一个类
• super 于父类之间没任何实质性关系，但通过 super 可以调用到父类
• super 能继承并调用父类的方法

6.2.6 单继承与多继承

• 单继承：每个类只能继承一个类

• 多继承：每个类允许继承多个类

• 单继承的优缺点

  • 优点：传承有序，逻辑清晰，语法简单，隐患少
  • 缺点：功能不能无限扩展，只能在当前唯一的继承链中扩展

• 多继承的优缺点

  • 优点：类的功能扩展方便
  • 缺点：继承关系混乱

6.2.7 菱形继承（钻石继承）问题

• 多个子类继承自同一个父类，这些子类由被同一个类继承，于是继承关系图形成一个菱形图谱
• 关于多继承的 MRO
  • MRO 就是多继承中用于保存继承顺序的一个列表
  • python 本身采用 C3 算法来计算多继承的菱形继承的顺序
• MRO 列表的计算原则：
  • 子类永远在父类前面
  • 如果多个父类，则根据继承语法中括号内类的书写顺序存放
  • 如果多个类继承了同一个父类，“孙子类”中只会选取继承语法括号中第一个父类的父类

6.2.8 构造函数

• 在对象进行实例化的时候，系统自动调用的一个函数叫构造函数
• 通常，此函数用来对实例对象进行初始化
• 构造函数一定要有
  • 如果没有，则自动向上查找
  • 按照 MRO 顺序，直到找到为止

6.3 多态

6.3.1 多态的概念

• 同一个对象在不同情况下有不同的状态
• 多态不是语法，是一种设计思想

6.3.2 多态与多态性

术语	释义
多态	同一事物的多种形态
多态性	一种调用方式，不同的执行效果

6.3.3 Mixin 设计模式

• 主要采用多继承方式对类的功能进行扩展
• 使用多继承语法来实现 Minxin
• 使用 Mixin 实现多继承的时候需非常小心
  • 首先，它必须表示某一单一功能，而不是某个物品
  • 其次，职责必须单一，如果有多个功能，则写多个 Mixin
  • Mixin 不能依赖于子类的实现
  • 子类及时没有继承这个 Mixin 类， 也能照样工作，只是缺少了某个功能

6.3.4 Mixin 的优点

• 使用 Mixin 可以在不对类进行任何修改的情况下，扩充功能
• 可以方便地组织和维护不同功能组件的划分
• 可以根据需要任意调整功能类的组合
• 可以避免创建很多新的类，导致类的继承混乱

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此为听 北京图灵学院的 Python3 公开课 所记笔记