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Python基础(二十二):面向对象“类”第五课——封装、继承、多态

2021-04-18 18:37:27python人已围观

简介敲黑板,面向对象的三大特征:
封装、继承和多态。
封装
封装性
封装就是隐藏底层的实现细节,只提供公有的接口供外界访问, 这样当底层实现细节改变的时候,就不会对外界造成影响。

敲黑板,面向对象的三大特征:

封装、继承和多态。

封装

封装性

封装就是隐藏底层的实现细节,只提供公有的接口供外界访问, 这样当底层实现细节改变的时候,就不会对外界造成影响。

私有属性

在类的设计角度,我们可以将属性或方法(类的成员)定义为私有,来实现封装。

私有成员只能在定义类的内部进行访问,在类外是无法进行访问的。

私有成员的定义方式:以_进行开头,但是不能以两个或多个进行结尾。

class Computer:
    def __init__(self,cpu):
        self.cpu = cpu
        # 私有属性(私有的实例属性)
        self.__memory = 1024
        # 在定义私有属性“类的内部”,可以访问私有成员
        #print(self.__memory)
c = Computer("某cpu")
c.__memory  # 可以发现私有属性不能够在外部直接访问

结果如下:

class Computer:
    def __init__(self,cpu):
        self.cpu = cpu
        # 私有属性(私有的实例属性)
        self.__memory = 1024
        # 在定义私有属性“类的内部”,可以访问私有成员
        print(self.__memory)
    def x(self):
        pass
    
    # 如果想要采用公有的方法(在类的外部),访问私有属性。需要额外定义两个方法
    def set_memory(self,memory):
        self.__memory = memory
    def get_memory(self):
        return self.__memory
    
c = Computer("某cpu")
c.get_memory()

结果如下:

为什么非要定义为:私有属性呢?定义为一般的实例属性不是也可以吗?

原因在于:定义为私有属性后。当我们以后需要对类中某属性做出修改时,只需要在内部修改,而不会对外部的使用者,产生影响。

假如不将memory定义为私有属性

class Computer:
	def __init__(self, cpu):
		self.cpu = cpu
		self.memory = 1024


c = Computer("某cpu")
print(c.memory)
# 1024

c.memory = 6666
print(c.memory)
# 6666

假如说,由于某种业务要求,需要将memory改为memory2,那么,我们不仅需要在内部进行修改。同时外部调用者也需要进行修改。假如你有很多粉丝使用这个,估计都会骂你(假如代码中有很多行都需要将memory改为memory2)

其实,私有属性也并非真正的私有。只是将名称进行了一下伪装而已。

伪装成了:类名_私有属性的名称

这就意味着,在类的外部,我们可以通过真实名称对私有属性进行访问。

但是,不建议这么做。伪装就是为了保证封装性,而你非要去捅破。

class Computer:
    def __init__(self,cpu):
        self.cpu = cpu
        self.__memory = 1024
c = Computer("某cpu")
c.__memory  

c._Computer__memory  # 切记不要这么做。这样做破坏了封装性

结果如下:

继承

继承之前

class PythonTeacher:
    def __init__(self,name,group):
        self.name = name
        self.group = group
        
    def introcude(self):
        print(f"我的名字是{self.name},所在小组是{self.group}")
    
    def teach(self):
        print("打开pycharm")
        print("输入代码")
        print("知识点讲解")
        
class JaVaTeacher:
    def __init__(self,name,group):
        self.name = name
        self.group = group
        
    def introcude(self):
        print(f"我的名字是{self.name},所在小组是{self.group}")
        
    def teach(self):
        print("打开eslipse")
        print("输入代码")
        print("知识点讲解")

实现继承

继承体现的是一般与特殊的关系。如果两个类A与B,A(苹果)是一种特殊的B(水果),则我们就称A继承了B,A就是子类,B就是父类。

子类一旦继承了父类,子类就会成为一种特殊的父类,子类就会具备父类的一切特征。因此,父类能够做的事情,子类也可以做到。

子类继承了父类,子类就会继承父类中定义的成员,就好象子类中自己定义了一样。

class Fruit:
    def show(self):
        print("水果")
# 继承,在定义类时,给出继承的父类
class Apple(Fruit):
    pass
f = Fruit()
f.show()

a = Apple()
a.show()

结果如下:

定义类时,若没有显示的继承任何类,则表明继承object类,object是python中最根层次的类。

我们可以将公共的功能提取出来,放入父类中。然后使用每一个子类去继承父类。这样,就无需将这些公共的功能分别放在子类中实现。从而避免了代码的重复性。

子类继承父类,子类可以吸收“父类的功能”,此外,子类还可以增加自己特有的功能。如果父类的功能对于子类来说不适用,子类就可以改造(重写)父类中的功能。

class Bird:
    def fly(self):
        print("鸟飞")
    
    def describe(self):
        print("有羽毛,无牙齿,蛋生")

class Ostrich(Bird):
    # 父类中的fly功能,不适合鸵鸟。因此,子类需要对父类的功能进行修改
    def fly(self):
        print("不会飞")
    
    # 子类增加自己特有的功能
    def run(self):
        print("高速奔跑")

c = Ostrich()
c.fly(),c.describe(),c.run()

结果如下:

成员继承

子类可以继承父类中定义的:类属性、实例属性;类方法、实例方法;静态方法。

class Father:
    class_attr = 1
    
    def __init__(self):
        self.instance_attr = 2 
    
    def instance_method(self):
        pass
    
    @classmethod
    def class_method(cls):
        pass
    
    @staticmethod
    def static_method():
        pass
    
class Son(Father):
    pass

s = Son()

然后子类就可以调用父类的类属性、实例属性;类方法、实例方法;静态方法。

对于父类中的实例属性,我们需要留意。如果子类中定义了自己的init方法,则不会调用父类的init方法。因此,父类方法中绑定的实例属性,就不会绑定到子类对象上,也就是说父类的实力属性,子类不会得到继承。

class Father:
    class_attr = 1
    
    def __init__(self):
        self.instance_attr = 2 
    
    def instance_method(self):
        pass
    
    @classmethod
    def class_method(cls):
        pass
    
    @staticmethod
    def static_method():
        pass
    
class Son(Father):
    def __init__(self):
        pass

so = Son()
so.instance_attr

结果如下:

有时候,父类的初始化,可能"并不完全适合于"子类。这是,子类需要定义自己的init方法。

"并不完全适合于"指的是:父类中,有的实例属性适合雨子类,有的不适合于子类。子类中既要定义自己的init方法,又想使用父类中部分实例属性,那么该怎么做呢?

class Person():
    delf __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age

class Student(Person):
     delf __init__(self,name,age,id):
        self.name = name
        self.age = age
        self.id = id
 # 父类的初始化不完全适合于子类,但是,也没有完全不适合于子类   

整改:在子类的init方法中,去调用父类的init方法,这样可以"避免代码重复"。

super()方法登场

class Person():
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age
        
class Student(Person):
     def __init__(self,name,age,id):
        # 调用父类的__init__方法
        super().__init__(name,age)  # 调用父类的__init__方法
        self.id = id

s = Student("梁某人",18,2017011)
s.name,s.age,s.id

结果如下:

私有属性的继承

实际上,私有属性也是可以被子类继承的。只不过,子类继承的不是私有属性本来的名字,而是私有属性伪装后的名字。

虽然子类可以继承并访问父类的私有属性,但是不建议这么做。既然是私有的,肯定是不愿意我们去访问的。

class Father: 
    def __m(self):
        print("私有方法")
    
class Son(Father):
    def p(self):
        # 通过伪装之后的名字,进行访问
        self._Father__m()

s = Son()
s.p()

结果如下:

两个关于继承的内建函数

① isinstance(参数一,参数二)

  • 第一个参数:对象;
  • 第二个参数:类型;
  • 含义:判断第一个指定的参数指定的"对象",是否是第二个参数的指定类型(包括其父类性);
class Father: 
    pass
    
class Son(Father):
    pass

f = Father()
s = Son()

来检测一下:

② issubclass()

  • 第一个参数:类型;
  • 第二个参数:类型;
  • 含义:判断第一个指定的参数类型,是否是第二个参数的指定类型(或者是其子类型);
class Father: 
    pass
    
class Son(Father):
    pass

f = Father()
s = Son()

再来检测一下:

重写

当父类中的成员,对子类不完全适用时,子类就可以重新定义该成员。

class Bird:
    def fly(self):
        print("鸟飞")

class Ostrich(Bird):
    # 父类中的fly功能,不适合鸵鸟。因此,子类需要对父类的功能进行修改
    def fly(self):
        print("不会飞")
    
    # 子类增加自己特有的功能
    def run(self):
        print("高速奔跑")

o = Ostrich()
o.fly()

结果如下:

class Bird:
    def fly(self):
        print("鸟飞")

class Ostrich(Bird):
    # 父类中的fly功能,不适合鸵鸟。因此,子类需要对父类的功能进行修改
    def fly(self):
        # 通过super()方法,可以实现对父类中同名方法的访问
        super().fly()   # super()既可以调用父类中的私有属性。也可以调用父类中的方法
        print("不会飞")

o = Ostrich()
o.fly()

结果如下:

多重继承

python中,一个子类可以继承多个父类。多个父类的成员,都可以被子类所继承。继承多个父类使用 , 分割。

class Rectangle:
    def area(self):
        print("矩形求面积")
        
class Diamond:
    def area(self):
        print("菱形求面积")
        
class Square(Rectangle,Diamond): #总是按照这里的先后顺序,一一继承
    def t(self):
        self.area()

s = Square()
s.t()

结果如下:

class Rectangle:
    def area(self):
        print("矩形求面积")
        
class Diamond:
    def area(self):
        print("菱形求面积")
        
class Square(Diamond,Rectangle): #总是按照这里的先后顺序,一一继承
    def t(self):
        self.area()

s = Square()
s.t()

结果如下:

多继承:按照继承原则,每个父类看作一个分支。按照顺序进行查找,深度优先。但是有一个原则:子类一定会在父类之前被搜索。

class Teacher:
    def __init__(self,name,group):
        self.name = name
        self.group = group
    
    def introcude(self):
        print(f"我的名字是{self.name},所在小组是{self.group}")
      
    def teach(self):
        print("输入代码")
        print("知识点讲解")

class PythonTeacher(Teacher):
    def __init__(self,name,group):
        super().__init__(name,group)
    def teach(self):
        print("打开pycharm")
        super().teach()
        
class JaVaTeacher(Teacher):
    def __init__(self,name,group):
        super().__init__(name,group) 
    def teach(self):
        print("打开eslipse")
        super().teach()

p = PythonTeacher("梁某人", 10)
print(p.introcude(), p.teach())

结果如下:

j = JaVaTeacher("梁三",666)
print(j.group,j.teach())

结果如下:

多态

这个在python中基本体现不出来,知道面向对象有多态这个特性就行了。

文章来源:查看

Tags:二十   封装   面向对象   继承   基础

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