Python类——面向对象
一、有关面向对象的一些知识
面向过程:根据业务逻辑从上到下写垒代码
函数式:将某功能代码封装到函数中,日后便无需重复编写,仅调用函数即可
面向对象:对函数进行分类和封装,让开发“更快更好更强...”
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,开发过程中最常见的操作就是粘贴复制,即:将之前实现的代码块复制到现需功能处。
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。
类就是一个模板,模板里可以包含多个函数,函数里实现一些功能
对象则是根据模板创建的实例,通过实例对象可以执行类中的函数
class是关键字,表示类
创建对象,类名称后加括号即可
类中的函数第一个参数必须是self(详细见:类的三大特性之封装)
类中定义的函数叫做 “方法”
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# 创建类 class Foo: def Bar( self ): print 'Bar' def Hello( self , name): print 'i am %s' % name # 根据类Foo创建对象obj obj = Foo() obj.Bar() #执行Bar方法 obj.Hello( 'wupeiqi' ) #执行Hello方法 |
面向对象:【创建对象】【通过对象执行方法】、
函数编程:【执行函数】
观察上述对比答案则是肯定的,然后并非绝对,场景的不同适合其的编程方式也不同。
总结:函数式的应用场景 --> 各个函数之间是独立且无共用的数据
面向对象三大特性
面向对象的三大特性是指:封装、继承和多态。
(一)封装
封装,顾名思义就是将内容封装到某个地方,以后再去调用被封装在某处的内容。
所以,在使用面向对象的封装特性时,需要:
- 将内容封装到某处
- 从某处调用被封装的内容
第一步:将内容封装到某处
self 是一个形式参数,当执行 obj1 = Foo('wupeiqi', 18 ) 时,self 等于 obj1
当执行 obj2 = Foo('alex', 78 ) 时,self 等于 obj2
所以,内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中,每个对象中都有 name 和 age 属性,在内存里类似于下图来保存。
第二步:从某处调用被封装的内容
调用被封装的内容时,有两种情况:
- 通过对象直接调用
- 通过self间接调用
1、通过对象直接调用被封装的内容
(二)继承
继承,面向对象中的继承和现实生活中的继承相同,即:子可以继承父的内容。
如果我们要分别为猫和狗创建一个类,那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能,如下所示
上述代码不难看出,吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能,而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想,如下实现:
动物:吃、喝、拉、撒
猫:喵喵叫(猫继承动物的功能)
狗:汪汪叫(狗继承动物的功能)
所以,对于面向对象的继承来说,其实就是将多个类共有的方法提取到父类中,子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。
注:除了子类和父类的称谓,你可能看到过 派生类 和 基类 ,他们与子类和父类只是叫法不同而已。
(三)多态
Pyhon不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法,但是原生多态,其Python崇尚“鸭子类型”(其实我也不太清楚什么是鸭子类型,去百度百度吧)。
上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式,根据保存格式可以如此调用被封装的内容:对象.属性名
(四)对象与类之间的关系
类: 现实生活中对事物的描述。
对象: 这一类事物的实实在在的个体。
生活中有有一类个体:他们都会拿枪、射击、穿迷彩服、越野、杀敌等功能。------这就是一个军人的类。 类有属性(成员变量)和方法(动态属性)。
而具体到个体: 士兵1号、士兵2号、士兵3号等 就是这个类中的具体实体-----这就是一些士兵的对象。
而映射到java中 ,这些描述就是class定义的一个类
具体的对象, 就是new关键字在堆(heap)中创建的实体。
(五)成员变量 与 局部变量
作用范围: 成员变量 作用于整个类的内部
局部变量 作用于方法或者语句块之中
内存中的位置 : 成员变量 存在于堆内存中,因为对象的存在而存在。 会先有系统的默认初始化(0 null), 之后才是我们定义个显示初始化。
在没有引用指向其对象的时候(及变成垃圾对象),被垃圾回收机回收后消失。
局部变量 存在于栈内存中,因为语句的执行而存在。 必须人工给予初始化,否则次变量不能使用。相关语句执行完毕后自动消失。
(六)匿名对象
如: new Car(); new Car().color = "blue"; new Car().runCar();
特点:只能使用一次, 使用之后便会变成垃圾, 等垃圾回收机回收清空内存。
匿名对象调用其属性没有意义, 调用其方法具有一定的意义。
使用情况:1)、只对对象的 方法 进行 一次调用 的时候。 这样写比较简便。 如果要对对象的多个成员进行调用,就必须给对象命名。
2)、可以将匿名对象当成参数紧传递。
二、面向对象相关应用
下面展示一下有关三维向量计算的程序
import math class Vectors: def __init__(self): #计算向量坐标,根据所给点坐标 self.x1=0 self.x2=0 self.y1=0 self.y2=0 self.z1=0 self.z2=0 self.x=self.x2-self.x1 self.y=self.y2-self.y1 self.z=self.z2-self.z1 def add(self): #输入三维点坐标,并计算向量坐标,根据所输入的点坐标 self.x1=int(input("input x1 :")) self.y1=int(input("input y1 :")) self.z1=int(input("input z1 :")) self.x2=int(input("input x2 :")) self.y2=int(input("input y2 :")) self.z2=int(input("input z2 :")) self.x=self.x2-self.x1 self.y=self.y2-self.y1 self.z=self.z2-self.z1 def out(self): #输出向量坐标 print(self.x,self.y,self.z) def plus(self,a,b): #向量相加 self.x=a.x+b.x self.y=a.y+b.y self.z=a.z+b.z def sub(self,a,b): #向量相减 self.x=a.x-b.x self.y=a.y-b.y self.z=a.z-b.z def pointmuti(self,a,b): #向量的数量积 return (a.x*b.x+a.y*b.y+a.z*b.z ) def angle(self,a,b): #向量的余弦值 a1=(a.x*a.x+a.y*a.y+a.z*a.z)**0.5 #向量a的模长 b1=(b.x*b.x+b.y*b.y+b.z*b.z)**0.5 #向量b的模长 ab=a.x*b.x+a.y*b.y+a.z*b.z return ab/(a1*b1) v=Vectors() a=Vectors() b=Vectors() a.add() b.add() print("向量a坐标为:" ,end='') a.out() print("向量b坐标为:",end='') b.out() print("向量a、向量b相加得:",end='') v.plus(a,b) v.out() print("向量a、向量b相减得:",end='') v.sub(a,b) v.out() print("向量a、向量b的向量积为:",end='') print(v.pointmuti(a,b)) print("向量a、向量b的夹角余弦值为:",end='') print(math.acos(v.angle(a,b)))
这些就是我的关于面向对象的一些总结了。
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