第二部分 面向?qū)ο?/span>

1. 面向?qū)ο?OOP)基本概念

面向?qū)ο缶幊?—— 簡(jiǎn)寫

面向過(guò)程 —— 怎么做？

把完成某一個(gè)需求的 所有步驟 從頭到尾 逐步實(shí)現(xiàn)

根據(jù)開(kāi)發(fā)需求,，將某些 功能獨(dú)立 的代碼 封裝 成一個(gè)又一個(gè) 函數(shù)

最后完成的代碼,，就是順序地調(diào)用 不同的函數(shù)

特點(diǎn):

注重 步驟與過(guò)程，不注重職責(zé)分工

如果需求復(fù)雜,，代碼會(huì)變得很復(fù)雜

開(kāi)發(fā)復(fù)雜項(xiàng)目,，沒(méi)有固定的套路，開(kāi)發(fā)難度很大！

面向?qū)ο?—— 誰(shuí)來(lái)做,？

相比較函數(shù),，面向?qū)ο?是更大的封裝，根據(jù)職責(zé)在 一個(gè)對(duì)象中封裝多個(gè)方法

在完成某一個(gè)需求前,，首先確定 職責(zé) —— 要做的事情（方法）

根據(jù) 職責(zé) 確定不同的 對(duì)象,，在 對(duì)象 內(nèi)部封裝不同的 方法（多個(gè)）

最后完成的代碼,，就是順序地讓 不同的對(duì)象 調(diào)用 不同的方法

特點(diǎn):

注重 對(duì)象和職責(zé),，不同的對(duì)象承擔(dān)不同的職責(zé)

更加適合應(yīng)對(duì)復(fù)雜的需求變化，是專門應(yīng)對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目開(kāi)發(fā),，提供的固定套路

需要在面向過(guò)程基礎(chǔ)上,，再學(xué)習(xí)一些面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)法

類名這類事物的名字，滿足大駝峰命名法

屬性這類事物具有什么樣的特征

方法這類事物具有什么樣的行為

類和對(duì)象

類是對(duì)一群具有相同特征 或者 行為 的事物的一個(gè)統(tǒng)稱,，是抽象的,，特征 被稱為屬性，行為 被稱為方法,。

對(duì)象是 由類創(chuàng)建出來(lái)的一個(gè)具體存在,，是類的實(shí)例化。

在程序開(kāi)發(fā)中,，要設(shè)計(jì)一個(gè)類,，通常需要滿足一下三個(gè)要素：

2. 面向?qū)ο蠡A(chǔ)語(yǔ)法

2.1 dir 內(nèi)置函數(shù)和內(nèi)置方法

在 Python 中對(duì)象幾乎是無(wú)所不在的，我們之前學(xué)習(xí)的變量,、數(shù)據(jù),、函數(shù)都是對(duì)象。

在 Python 中可以使用以下兩個(gè)方法驗(yàn)證：

在 后輸入一個(gè)點(diǎn) ,，然后按下 鍵,，iPython 會(huì)提示該對(duì)象能夠調(diào)用的方法列表。

使用內(nèi)置函數(shù) 傳入 ,，可以查看對(duì)象內(nèi)的所有屬性及方法,。

提示格式的方法是 Python 提供的 。

提示利用好 函數(shù),，在學(xué)習(xí)時(shí)很多內(nèi)容就不需要死記硬背了,。

2.2 定義簡(jiǎn)單的類（只包含方法）

面向?qū)ο笫歉蟮姆庋b，在 一個(gè)類中封裝多個(gè)方法,，這樣通過(guò)這個(gè)類創(chuàng)建出來(lái)的對(duì)象,，就可以直接調(diào)用這些方法了！

定義一個(gè)只包含方法的類：

方法的定義格式和之前學(xué)習(xí)過(guò)的函數(shù)幾乎一樣,，區(qū)別在于第一個(gè)參數(shù)必須是 ,。

注意：類名的 命名規(guī)則 要符合大駝峰命名法。

當(dāng)一個(gè)類定義完成之后，要使用這個(gè)類來(lái)創(chuàng)建對(duì)象,，語(yǔ)法格式如下：

在面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)中,，引用的概念是同樣適用的！

使用 輸出 對(duì)象變量,，默認(rèn)情況下,，是能夠輸出這個(gè)變量 引用的對(duì)象 是 由哪一個(gè)類創(chuàng)建的對(duì)象，以及 在內(nèi)存中的地址（十六進(jìn)制表示）,。

提示：在計(jì)算機(jī)中,，通常使用 十六進(jìn)制 表示 內(nèi)存地址。

如果在開(kāi)發(fā)中,，希望使用 輸出 對(duì)象變量 時(shí),，能夠打印自定義的內(nèi)容，就可以利用 這個(gè)內(nèi)置方法了：

注意：方法必須返回一個(gè)字符串,。

2.3 方法中的 self 參數(shù)

在 Python 中,，要 給對(duì)象設(shè)置屬性，非常的容易,，只需要在類的外部的代碼中直接通過(guò) 設(shè)置一個(gè)屬性即可,，但是不推薦使用：

因?yàn)椋簩?duì)象屬性的封裝應(yīng)該封裝在類的內(nèi)部

由哪一個(gè)對(duì)象調(diào)用的方法，方法內(nèi)的 就是哪一個(gè)對(duì)象的引用

在類封裝的方法內(nèi)部,， 就表示當(dāng)前調(diào)用方法的對(duì)象自己,，在方法內(nèi)部：

可以通過(guò) 訪問(wèn)對(duì)象的屬性，也可以通過(guò) 調(diào)用對(duì)象的其他方法,。

調(diào)用方法時(shí),，程序員不需要傳遞 self 參數(shù),。

在 類的外部，通過(guò)訪問(wèn)對(duì)象的 屬性和方法

在 類封裝的方法中，通過(guò) 訪問(wèn)對(duì)象的 屬性和方法

2.4 初始化方法：

當(dāng)使用 創(chuàng)建對(duì)象時(shí),，會(huì) 自動(dòng) 執(zhí)行以下操作：

為對(duì)象在內(nèi)存中分配空間—— 創(chuàng)建對(duì)象

為對(duì)象的屬性設(shè)置初始值—— 初始化方法()

方法是專門用來(lái)定義一個(gè)類具有哪些屬性的方法,！

在 方法內(nèi)部使用 就可以定義屬性,，定義屬性之后,，再使用 類創(chuàng)建的對(duì)象，都會(huì)擁有該屬性,。

在開(kāi)發(fā)中,，如果希望在 創(chuàng)建對(duì)象的同時(shí)，就設(shè)置對(duì)象的屬性,，可以對(duì) 方法進(jìn)行改造：

把希望設(shè)置的屬性值,，定義成 方法的參數(shù)

在方法內(nèi)部使用 接收外部傳遞的參數(shù)

在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，使用 調(diào)用

2.5 私有屬性和私有方法

應(yīng)用場(chǎng)景

在實(shí)際開(kāi)發(fā)中,，對(duì)象的某些屬性或方法可能只希望在對(duì)象的內(nèi)部被使用,，而不希望在外部被訪問(wèn)到

私有屬性就是對(duì)象不希望公開(kāi)的屬性

私有方法就是對(duì)象不希望公開(kāi)的方法

定義方式

在定義屬性或方法時(shí),，在屬性名或者方法名前增加兩個(gè)下劃線，定義的就是私有屬性或方法：

私有屬性和私有方法

偽私有屬性和私有方法

Python 中,，并沒(méi)有 真正意義 的 私有

在給 屬性,、方法 命名時(shí)，實(shí)際是對(duì)名稱做了一些特殊處理,，使得外界無(wú)法訪問(wèn)到

處理方式：在 名稱 前面加上 =>

提示：在日常開(kāi)發(fā)中,，不要使用這種方式，訪問(wèn)對(duì)象的 私有屬性 或 私有方法,。

3. 封裝,、繼承和多態(tài)

面向?qū)ο笕筇匦裕?/span>

封裝根據(jù) 職責(zé) 將 屬性 和 方法 封裝 到一個(gè)抽象的 類 中

繼承實(shí)現(xiàn)代碼的重用，相同的代碼不需要重復(fù)的編寫

多態(tài)不同的對(duì)象調(diào)用相同的方法,，產(chǎn)生不同的執(zhí)行結(jié)果,，增加代碼的靈活度

3.1 繼承

3.1.1 單繼承

繼承的概念：子類 擁有 父類 以及 父類的父類 中封裝的所有 屬性 和 方法,。

當(dāng) 父類 的方法實(shí)現(xiàn)不能滿足子類需求時(shí),，可以對(duì)方法進(jìn)行重寫(override)

重寫 父類方法有兩種情況：

覆蓋父類的方法：父類的方法實(shí)現(xiàn) 和 子類的方法實(shí)現(xiàn)完全不同

具體的實(shí)現(xiàn)方式，就相當(dāng)于在 子類中 定義了一個(gè) 和父類同名的方法并且實(shí)現(xiàn),。

對(duì)父類方法進(jìn)行擴(kuò)展：子類的方法實(shí)現(xiàn) 中 包含 父類的方法實(shí)現(xiàn)

在子類中 重寫 父類的方法,；在需要的位置使用 來(lái)調(diào)用父類方法的執(zhí)行代碼；其他的位置針對(duì)子類的需求,，編寫 子類特有的代碼實(shí)現(xiàn),。

關(guān)于 super

在 Python 中 是一個(gè) 特殊的類

就是使用 創(chuàng)建出來(lái)的對(duì)象

最常 使用的場(chǎng)景就是在 重寫父類方法時(shí)，調(diào)用 在父類中封裝的方法實(shí)現(xiàn)

調(diào)用父類方法的另外一種方式：在 Python 2.x 時(shí),，如果需要調(diào)用父類的方法,，還可以使用以下方式：。目前在 Python 3.x 還支持這種方式,，但不推薦使用,，因?yàn)橐坏?父類發(fā)生變化，方法調(diào)用位置的 類名 同樣需要修改,。

父類的 私有屬性 和 私有方法

子類對(duì)象不能在自己的方法內(nèi)部,，直接訪問(wèn) 父類的 私有屬性 或 私有方法

子類對(duì)象 可以通過(guò) 父類 的公有方法間接訪問(wèn)到 私有屬性 或 私有方法

私有屬性、方法 是對(duì)象的隱私,，不對(duì)外公開(kāi),，外界 以及 子類 都不能直接訪問(wèn)

私有屬性、方法 通常用于做一些內(nèi)部的事情

3.1.2 多繼承

子類 可以擁有多個(gè)父類,，并且具有 所有父類 的 屬性 和 方法,，例如：孩子 會(huì)繼承自己 父親 和 母親 的 特性。

Python 中的 MRO算法（Method Resolution Order）

如果 不同的父類 中存在 同名的方法,，子類對(duì)象 在調(diào)用方法時(shí),，會(huì)調(diào)用 哪一個(gè)父類中的方法呢,？

提示：開(kāi)發(fā)時(shí)，應(yīng)該盡量避免這種容易產(chǎn)生混淆的情況,！ —— 如果 父類之間 存在 同名的屬性或者方法,，應(yīng)該盡量避免使用多繼承。

Python 中針對(duì) 類 提供了一個(gè) 內(nèi)置屬性 可以查看 方法 搜索順序

在搜索方法時(shí),，是按照mro的輸出結(jié)果 從左至右 的順序查找的

如果在當(dāng)前類中 找到方法,，就直接執(zhí)行，不再搜索

如果 沒(méi)有找到,，就查找下一個(gè)類 中是否有對(duì)應(yīng)的方法,，如果找到，就直接執(zhí)行,，不再搜索

如果找到最后一個(gè)類,，還沒(méi)有找到方法，程序報(bào)錯(cuò)

MRO 是 method resolution order —— 方法搜索順序,，主要用于 在多繼承時(shí)判斷 方法,、屬性 的調(diào)用 路徑

新式類與舊式（經(jīng)典）類

新式類：以 為基類的類，推薦使用

經(jīng)典類：不以 為基類的類,，不推薦使用

在 Python 3.x 中定義類時(shí),，如果沒(méi)有指定父類，會(huì)默認(rèn)使用 object作為該類的 基類 —— Python 3.x 中定義的類都是新式類,，在 Python 2.x 中定義類時(shí),，如果沒(méi)有指定父類，則不會(huì)以 object 作為 基類,。

為了保證編寫的代碼能夠同時(shí)在 Python 2.x 和 Python 3.x 運(yùn)行,！今后在定義類時(shí)，如果沒(méi)有父類,，建議統(tǒng)一繼承自 object：

是 Python 為所有對(duì)象提供的 基類,，提供有一些內(nèi)置的屬性和方法，可以使用 函數(shù)查看,。

3.2 多態(tài)

面向?qū)ο笕筇匦裕?/span>

封裝 根據(jù) 職責(zé) 將 屬性 和 方法 封裝 到一個(gè)抽象的 類 中

定義類的準(zhǔn)則

繼承 實(shí)現(xiàn)代碼的重用,，相同的代碼不需要重復(fù)的編寫

設(shè)計(jì)類的技巧

子類針對(duì)自己特有的需求，編寫特定的代碼

多態(tài) 不同的 子類對(duì)象 調(diào)用相同的 父類方法,，產(chǎn)生不同的執(zhí)行結(jié)果

增加代碼的靈活度

以 繼承 和 重寫父類方法 為前提

調(diào)用方法的技巧,，不會(huì)影響到類的內(nèi)部設(shè)計(jì)

多態(tài) 更容易編寫出出通用的代碼，做出通用的編程,，以適應(yīng)需求的不斷變化,！

案例：

在 Dog 類中封裝方法 game：普通狗只是簡(jiǎn)單的玩耍

定義 XiaoTianDog 繼承自 Dog，并且重寫 game 方法：哮天犬需要在天上玩耍

定義 Person 類,，并且封裝一個(gè) 和狗玩 的方法：在方法內(nèi)部,，直接讓 狗對(duì)象 調(diào)用 game 方法

多態(tài)示例

Person 類中只需要讓 狗對(duì)象 調(diào)用 game 方法,，而不關(guān)心具體是 什么狗。

4. 類屬性和類方法

4.1 類的結(jié)構(gòu)

通常會(huì)把：

創(chuàng)建出來(lái)的 對(duì)象 叫做類的實(shí)例

創(chuàng)建對(duì)象的 動(dòng)作 叫做實(shí)例化

對(duì)象的屬性 叫做實(shí)例屬性

對(duì)象調(diào)用的方法 叫做實(shí)例方法

每一個(gè)對(duì)象 都有自己獨(dú)立的內(nèi)存空間,，保存各自不同的屬性

多個(gè)對(duì)象的方法,，在內(nèi)存中只有一份，在調(diào)用方法時(shí),，需要把對(duì)象的引用傳遞到方法內(nèi)部

各個(gè)不同的屬性,，獨(dú)一份的方法

在 Python 中，類是一個(gè)特殊的對(duì)象,。

Python 中 一切皆對(duì)象：

class AAA: 定義的類屬于類對(duì)象

obj1 = AAA() 屬于實(shí)例對(duì)象

在程序運(yùn)行時(shí),，類同樣會(huì)被加載到內(nèi)存

在程序運(yùn)行時(shí)，類對(duì)象在內(nèi)存中只有一份,，使用 一個(gè)類可以創(chuàng)建出很多個(gè)對(duì)象實(shí)例

除了封裝實(shí)例的屬性和方法外,，類對(duì)象還可以擁有自己的屬性和方法——類屬性、類方法,，通過(guò) 的方式可以 訪問(wèn)類的屬性 或者 調(diào)用類的方法

類的結(jié)構(gòu)

4.2 類屬性和實(shí)例屬性

類屬性 就是類對(duì)象中定義的屬性

通常用來(lái)記錄與這個(gè)類相關(guān)的特征

類屬性不會(huì)用于記錄具體對(duì)象的特征

示例：

定義一個(gè) 工具類,，每件工具都有自己的 ：

需求—— 知道使用這個(gè)類，創(chuàng)建了多少個(gè)工具對(duì)象,？

屬性的獲取機(jī)制

在 Python 中 屬性的獲取 存在一個(gè)向上查找機(jī)制

因此,，要訪問(wèn)類屬性有兩種方式：

（不推薦,，因?yàn)槿绻褂? 賦值語(yǔ)句,，只會(huì)給對(duì)象添加一個(gè)屬性，而不會(huì)影響到類屬性的值）

4.3 類方法和靜態(tài)方法

4.3.1 類方法

類屬性 就是針對(duì)類對(duì)象定義的屬性

使用 賦值語(yǔ)句 在 關(guān)鍵字下方可以定義 類屬性

類屬性 用于記錄與這個(gè)類相關(guān)的特征

類方法就是針對(duì)類對(duì)象定義的方法

在類方法內(nèi)部可以直接訪問(wèn)類屬性或者調(diào)用其他的類方法

語(yǔ)法如下

類方法需要用修飾器來(lái)標(biāo)識(shí),，告訴解釋器這是一個(gè)類方法

類方法的第一個(gè)參數(shù)應(yīng)該是

由哪一個(gè)類調(diào)用的方法,，方法內(nèi)的 就是哪一個(gè)類的引用

這個(gè)參數(shù)和實(shí)例方法的第一個(gè)參數(shù)是 類似

提示使用其他名稱也可以，不過(guò)習(xí)慣使用

通過(guò)類名.調(diào)用類方法,，調(diào)用方法時(shí),，不需要傳遞 參數(shù)

在方法內(nèi)部

可以通過(guò)訪問(wèn)類的屬性

也可以通過(guò)調(diào)用其他的類方法

示例

定義一個(gè)工具類，每件工具都有自己的

需求—— 在類封裝一個(gè) 的類方法,，輸出使用當(dāng)前這個(gè)類,，創(chuàng)建的對(duì)象個(gè)數(shù)

4.3.2 靜態(tài)方法

在開(kāi)發(fā)時(shí)，如果需要在類中封裝一個(gè)方法,，這個(gè)方法：

既不需要訪問(wèn)實(shí)例屬性或者調(diào)用實(shí)例方法

也不需要訪問(wèn)類屬性或者調(diào)用類方法

這個(gè)時(shí)候,，可以把這個(gè)方法封裝成一個(gè)靜態(tài)方法

語(yǔ)法如下

靜態(tài)方法需要用修飾器來(lái)標(biāo)識(shí)，告訴解釋器這是一個(gè)靜態(tài)方法

通過(guò)類名.調(diào)用靜態(tài)方法

示例：

靜態(tài)方法 顯示游戲幫助信息

類方法 顯示歷史最高分

實(shí)例方法 開(kāi)始當(dāng)前玩家的游戲

探索：

實(shí)例方法 —— 方法內(nèi)部需要訪問(wèn) 實(shí)例屬性

實(shí)例方法 內(nèi)部可以使用 類名. 訪問(wèn)類屬性

類方法 —— 方法內(nèi)部只需要訪問(wèn) 類屬性

靜態(tài)方法 —— 方法內(nèi)部,，不需要訪問(wèn) 實(shí)例屬性 和 類屬性

5. 單例

5.1 單例設(shè)計(jì)模式

設(shè)計(jì)模式

設(shè)計(jì)模式是前人工作的總結(jié)和提煉,，通常，被人們廣泛流傳的設(shè)計(jì)模式都是針對(duì)某一特定問(wèn)題的成熟的解決方案

使用設(shè)計(jì)模式是為了可重用代碼,、讓代碼更容易被他人理解,、保證代碼可靠性

單例設(shè)計(jì)模式

目的—— 讓類創(chuàng)建的對(duì)象,，在系統(tǒng)中只有唯一的一個(gè)實(shí)例

每一次執(zhí)行 返回的對(duì)象，內(nèi)存地址是相同的

單例設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用場(chǎng)景

音樂(lè)播放對(duì)象

回收站對(duì)象

打印機(jī)對(duì)象

……

5.2 靜態(tài)方法：

使用類名()創(chuàng)建對(duì)象時(shí),， 的解釋器首先會(huì) 調(diào)用 方法為對(duì)象分配空間

是一個(gè) 由 基類提供的內(nèi)置的靜態(tài)方法,，主要作用有兩個(gè)：

返回對(duì)象的引用

在內(nèi)存中為對(duì)象分配空間

的解釋器獲得對(duì)象的引用后，將引用作為第一個(gè)參數(shù),，傳遞給 方法

重寫 方法 的代碼非常固定,！

重寫 方法一定要，否則 Python 的解釋器得不到分配了空間的對(duì)象引用,，就不會(huì)調(diào)用對(duì)象的初始化方法

注意： 是一個(gè)靜態(tài)方法,，在調(diào)用時(shí)需要主動(dòng)傳遞參數(shù)

5.3 Python 中的單例

單例—— 讓類創(chuàng)建的對(duì)象，在系統(tǒng)中只有唯一的一個(gè)實(shí)例

定義一個(gè)類屬性,，初始值是 ,，用于記錄單例對(duì)象的引用

重寫 方法

如果類屬性，調(diào)用父類方法分配空間,，并在類屬性中記錄結(jié)果

返回類屬性中記錄的對(duì)象引用

只執(zhí)行一次初始化工作

在每次使用 創(chuàng)建對(duì)象時(shí),， 的解釋器都會(huì)自動(dòng)調(diào)用兩個(gè)方法：

分配空間

對(duì)象初始化

在對(duì) 方法改造之后，每次都會(huì)得到第一次被創(chuàng)建對(duì)象的引用

但是：初始化方法還會(huì)被再次調(diào)用

需求

讓初始化動(dòng)作只被執(zhí)行一次

解決辦法

定義一個(gè)類屬性 標(biāo)記是否執(zhí)行過(guò)初始化動(dòng)作,，初始值為

在 方法中,，判斷 ，如果為 就執(zhí)行初始化動(dòng)作

然后將 設(shè)置為

這樣,，再次自動(dòng)調(diào)用 方法時(shí),，初始化動(dòng)作就不會(huì)被再次執(zhí)行了

Tips

1、Python 能夠自動(dòng)的將一對(duì)括號(hào)內(nèi)部的代碼連接在一起：

2,、一個(gè)對(duì)象的 屬性 可以是 另外一個(gè)類創(chuàng)建的對(duì)象,。

3、在方法中定義類的屬性時(shí),，如果 不知道設(shè)置什么初始值,，可以設(shè)置為 ）： 關(guān)鍵字 表示 什么都沒(méi)有，表示一個(gè)空對(duì)象,，沒(méi)有方法和屬性,，是一個(gè)特殊的常量?？梢詫?None 賦值給任何一個(gè)變量,。

在 Python 中針對(duì) 比較時(shí)，建議使用 判斷

4,、eval() 函數(shù)十分強(qiáng)大 —— 將字符串 當(dāng)成 有效的表達(dá)式 來(lái)求值 并 返回計(jì)算結(jié)果

在開(kāi)發(fā)時(shí)千萬(wàn)不要使用 eval 直接轉(zhuǎn)換 input 的結(jié)果,，舉個(gè)例子：

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