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

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
    
    

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
      
      

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。
  
  

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