Python面向对象编程，封装，继承，多态等实例教程

18-07-26 来源：[db:作者]

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一面向对象编程

面向对象是一种新兴的程序设计方法，或者说它是一种新的程序设计范型，其基本思想是使用对象，类，继承，封装，消息等基本概念来进行程序设计。

它是从现实世界中客观存在的事物（即对象）出发来构造软件系统，并在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式，强调直接以问题域（现实世界）中的事物为中心来思考问题，认识问题，并根据这些事物的本质特点，把它们抽象地表示为系统中的对象，作为系统的基本构成单位（而不是用一些与现实世界中的事物相关比较远，并且没有对应关系的其它概念来构造系统）。这可以使系统直接地映射问题域，保持问题域中事物及其相互关系的本来面貌。

1.面向对象编程中类的设计

在程序设计中，要设计一个类，通常要满足下面三个要求：

1 类名：这类事物的名字，满足大驼峰命名法

2 属性：这类事物具有什么样的特征

3 方法：这类事物具有什么样的行为

2. 类定义的格式

类的定义通常使用class关键字来声明这是一个类，用def关键字来声明这是类中的一个方法。

格式：

class 类名：

def 方法1（self，参数列表）：

pass

def 方法2（self，参数列表）：

pass

当一个类定义完成之后，要使用这个类来创建对象，语法格式为：对象变量=类名（）

简单举例：定义一个Study类，包含两个方法learn和practice，分别执行不同的效果：

使用对象变量=类名（）的格式来创建对象，使用对象变量.方法名的格式来调用类中的方法，输出结果为：

这样就完成了对于一个简单类和方法的定义，并建立对象和使用类的方法。

3. 关于定义方法时使用到的self：

哪一个对象调用的方法，self就是哪一个对象的引用。

输出结果：self指向的是对象的内存地址

4. 定义类时的方法：

初始化方法：

当使用类名创建对象时，python的解释器会自动执行以下操作：

1. 为对象在内存中分配空间----创建对象

2. 调用初始化方法为对象的属性设置初始值----初始化方法（__init__方法)。__init__方法是对象的内置方法，专门用来定义一个类具有哪些属性

举例：定义初始化方法，初始化方法中定义了几个属性，在用类创建对象的时候，就需要传入几个属性值。此处初始化方法只定义了一个属性值add_name,所以在建立对象的时候，需要传入这个属性的值。

初始化方法定义之后的输出结果：

__del__方法：

在python中，为对象分配完空间之后，自动调用__init__方法，当一个对象从内存中销毁之前，会自动调用__del__方法。

最后自动调用del方法，del方法的会在最后执行。输出结果：

提前调用del方法：

提前调用del方法，del方法将在调用时执行。输出结果：

__str__方法：

如果在开发中，希望使用print输出对象变量时，能够打印自定义内容，就可以使用__str__这个方法了。简单地来说，__str__方法就是一种对输出的自定义描述。

举例：在类A中定义一个__str__方法，这个方法必须返回的是一个字符：

输出结果：

二封装

1. 封装的一些相关概念和简单举例：

封装是面向对象编程的一大特点

面向对象编程的第一步，就是将属性和方法封装到一个抽象的类中

外界使用类创建对象，然后让对象调用方法

对象方法的细节都被封装在类的内部

举例：定义一个类，并定义方法，实现功能：某某每次跑步会减重0.5公斤，吃东西会增加1公斤：

输出结果：

2. 封装的应用举例一：摆放家具

应用需求：

1 房子有户型，总面积和家具名称列表，新房子没有任何的家具

2 家具有名字和占地面积

3 将家具添加到房子中

4 输出十，要求输出：户型，总面积，剩余面积，家具名称列表

设计：

分别定义两个类，家具类和房子类：

输出结果：当所有的家具占地面积小于房子面积时，正常输出：

当添加家具后剩余面积不足时，显示提示信息：

封装的应用举例二：士兵开枪

应用需求：

1 士兵有一把抢，士兵姓名和枪类型自定义

2 士兵可以开火

3 枪能够发射子弹

4 枪能够装填子弹

设计：定义枪类和士兵类

输出结果：

士兵有枪时，开火射击：

把将枪给士兵的一行代码注释掉，即士兵没有枪：

输出士兵没有枪的结果：

三继承

继承：实现代码的重用，相同的代码不需要重复编写。继承父类方法的子类可以调用父类的方法。

在定义子类时，在子类名后面的括号里写上父类的名称，表示这个子类继承父类的方法。

1.举例：定义一副上联的父类与子类：

输出结果：

2. 继承的扩展：

对于子类继承父类的方法，在使用时如果有必要可以进行对父类方法的扩展。具体的应用形式为在子类定义的方法中，调用父类的方法，并将想要扩展的功能一起写入这个子类的方法中。这样子类方法在调用时，输出的结果就是子类方法和父类方法共同作用出的结果。以以下代码为例，在调用父类SmallFish的aeat方法时，在其输出结果前面加上一句“大鱼吃小鱼”：

输出结果：

3. 继承的覆盖（重写）

在子类继承父类的方法时，如果不需要父类的某个方法而想重新定义一个心新的方法，可以进行父类方法的重写。具体的应用形式为，在子类的定义方法中，定义一个与想要覆盖的父类方法同名的方法，这样在调用这个方法时，新的方法会将父类的方法覆盖掉，父类方法在调用时失去其本身的职能。以以下代码为例，在子类SmassFish中定义一个与父类Shrimp同名的eat方法，将原来方法的输出结果“虾吃水”覆盖为“小鱼说我不想吃虾了我想吃大鱼”