面向对象基础

01 面向对象的基本概念
- 1.1 过程和函数（科普）
- 1.2 面向过程和面向对象基本概念
02 类和对象的基本概念
- 2.1 类
- 2.2 对象
- 2.3 类和对象的关系
03 类的设计
- 3.1 类名的确定
- 3.2 属性和方法的确定
04 面向对象基础语法
- 4.1 dir内置函数（了解即可）
- 4.2 定义简单的类（只包含方法）
- - 4.2.1 定义只包含方法的类
  - 4.2.2 创建对象
  - 4.2.3 第一个面向对象程序
- 4.3 方法中的self参数
- - 4.3.1 案例改造（给对象增加属性）
  - 4.3.2 使用 self 在方法内部输出每一只猫的名字
- 4.4 初始化方法
- - 4.4.1 之前代码存在问题（在类的外部给对象增加属性）
  - 4.4.2 初始化方法
  - 4.4.3 在初始化方法内部定义属性
  - 4.4.4 改造初始化方法（初始化的同时设置初始值）
- 4.5 内置方法和属性
- - 4.5.1 __ del __ 方法（了解即可）
  - 4.5.2 __ str __ 方法

01 面向对象的基本概念

我们之前学习的编程方式就是面向过程的
面向对象和面向过程，是两种不同的编程方式
对比面向过程的特点，可以更好地了解什么是面向对象

1.1 过程和函数（科普）

过程是早期的一个编程概念
过程类似于函数，只能执行，但是没有返回值
函数不仅能执行，还可以返回结果

1.2 面向过程和面向对象基本概念

1）面向过程 ——怎么做？

把完成某一个需求所有步骤从头到尾逐步实现
根据开发需求，将某些功能独立的代码封装成一个又一个函数
最后完成的代码，就是顺序地调用不同的函数

特点

注重步骤与过程，不注重职责分工
如果需求复杂，代码会变得很复杂
开发复杂项目，没有固定的套路，开发难度很大

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2）面向对象 ——谁来做？

相比较函数，面向对象是更大的封装，根据职责在一个对象中封装多个方法

在完成某一个需求时，首先确定职责 —— 要做的事情（方法）
根据职责确定不同的对象，在对象内部封装不同的方法（多个）
最后完成代码，就是让不同的对象调用不同的方法

特点

注重对象和职责，不同的对象承担不同的职责
更加适合应对复杂的需求变化，是专门应对复杂项目开发，提供的固定套路
需要在面向对象的基础上，在学习一些面向对象的语法

02 类和对象的基本概念

类和对象是面向对象编程的两个核心概念

2.1 类

类是一对具有相同特征或者行为的事务的一个统称，是抽象的，不能直接使用
- 特征被称为属性
- 行为被称为方法
类就是相当于制造飞机时的图纸，是一个模板，是负责创建对象的

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2.2 对象

对象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，就拥有在哪一个类中定义的属性和方法
对象就相当于用图纸制造的飞机

在程序开发中，应该先有类，再有对象

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2.3 类和对象的关系

类是模板，对象是根据类这个模板创建出来的，应该先有类，再有对象
类只有一个，而对象可以有很多个
- 不同对象之间属性可能会各不相同
类中定义了什么属性和方法，对象中就有什么属性和方法，不可能多，也不可能少

03 类的设计

在使用面向对象开发前，应该首先分析需求，确定一下，程序中需要包含哪些类！

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在程序开发中，要设计一个类，通常需要满足一下三个要素：

类名这类事物的名字，满足大驼峰命名法（CapWords 1、每个单词首字母大写2、单词与单词之间没有下划线）
属性这类事物具有什么样的特征
方法这类事物具有什么样的行为

3.1 类名的确定

名词提炼法分析整个业务流程，出现的名词，通常就是找到的类

3.2 属性和方法的确定

对对象的特征描述，通常可以定义为属性
对象具有的行为（动词），通常可以定义成方法

提示：需求中没有涉及的属性或者方法，在设计类时，不需要考虑

练习1 需求

1、小明今年 10岁，身高 1.75米每天早上跑步，吃东西

2、小美今年 17岁，身高 1.65米每天不跑步，喜欢吃东西

类	属性	方法
Person	name、age、height	run()、 eat()

练习2 需求

1、一只黄颜色的狗狗叫大黄

2、看见生人汪汪叫

3、看见家人摇尾巴

类	属性	方法
Dog	name、color	shout()、 shake()

04 面向对象基础语法

4.1 dir内置函数（了解即可）

在Python中，对象几乎时无所不在的，我们之前学习的变量、数据、函数都是对象

在Python中可以使用以下两个方法验证：

在标识符/数据后面输入一个 .，然后按下 Tab键，iPython会提示该对象能够调用的方法列表
在使用内置函数dir传入标识符/数据，可以查看对象内的所有属性和方法

提示：__ 方法名 __ 格式()的方法是 Python提供的内置方法/属性，下面类别展示常用的内置方法/属性

序号	方法名	类型	作用
1	__ new __	方法	创建对象时，会被自动调用
2	__ init __	方法	对象初始化时，会被自动调用
3	__ del __	方法	对象被从内存中销毁前，会被自动调用
4	__ str __	方法	返回对象的描述信息，会被自动调用

提示：利用好 dir() 函数，在学习中很多内容就不用死记硬背了

4.2 定义简单的类（只包含方法）

面向对象是更大的封装，在一个类中封装多个方法，这样通过这个类创建出来的对象，就可以直接调用这些方法了！

4.2.1 定义只包含方法的类

在Python 中要定义一个只包含方法的类，语法格式如下：

class 类名:
    
    def 方法一(self,参数列表):
        pass
    def 方法二(self,参数列表):
        pass

方法的定义格式和之前学过的函数几乎一样
区别在于第一个参数必须是self

注意：类名的命名规则要符合大驼峰命名法（1、每个单词首字母大写2、单词与单词之间没有下划线）

4.2.2 创建对象

当一个类定义完成之后，要使用这个类来创建对象，语法格式如下：

4.2.3 第一个面向对象程序

需求

小猫爱吃鱼，小猫要喝水

分析

定义一个猫类 Cat
定义两个方法 eat和drink
按照需求，不需要定义属性

类	方法
Cat	eat(self)、 drink(self)

代码实现

class Cat:
    """定义一个猫类"""

    def eat(self):
        print("小猫爱吃鱼")

    def drink(self):
        print("小猫爱喝水")


# 创建猫对象
tom = Cat()
tom.eat()
tom.drink()

引用概念

在面向对象开发中，引用的概念是同样适用的！

在Python中使用类创建对象之后，tom变量中仍然记录的是对象在内存中的地址
也就是 tom 变量引用了新建的猫对象
使用 print 输出对象变量，默认情况下，是能够输出这个变量引用对象是有哪一个类创建的对象，以及在内存中的地址（十六进制表示）

提示：在计算机中，通常使用十六进制表示内存地址

十进制和十六进制都是用来表达数字的，只是表示的方式不一样

十进制和十六进制的数字之间可以来回转换

%d 可以以十进制输出数字
%x 可以以十六进制输出数字

代码实现

class Cat:
    """定义一个猫类"""

    def eat(self):
        print("小猫爱吃鱼")

    def drink(self):
        print("小猫爱喝水")


# 创建猫对象
tom = Cat()

tom.eat()
tom.drink()

print(tom)

addr = id(tom)
print("%x" % addr)

输出结果

小猫爱吃鱼

小猫爱喝水

<main.Cat object at 0x0000023D397A3A60>

23d397a3a60

案例进阶（使用Cat类再创建一个对象）

代码实现

class Cat:
    """定义一个猫类"""

    def eat(self):
        print("小猫爱吃鱼")

    def drink(self):
        print("小猫爱喝水")


# 创建猫对象
tom = Cat()

tom.eat()
tom.drink()

print(tom)

# 再创建一只猫
lazy_cat = Cat()

lazy_cat.eat()
lazy_cat.drink()

print(lazy_cat)

lazy_cat2 = lazy_cat

print(lazy_cat2)

提问：tom和lazy_cat是同一个对象吗？

答案：不是

输出结果

小猫爱吃鱼

小猫爱喝水

<main.Cat object at 0x000001FF31693A60>

小猫爱吃鱼

小猫爱喝水

<main.Cat object at 0x000001FF316AD730>

<main.Cat object at 0x000001FF316AD730>

4.3 方法中的self参数

4.3.1 案例改造（给对象增加属性）

在 Python中，要给对象设置属性，非常的容易，但是不推荐使用
- 因为：对象属性的封装应该封装在类的内部
只需要在类的外部的代码中直接通过 . 设置一个属性即可

注意：这种方式虽然简单，但是不推荐使用！！！

tom.name = "Tom"
...
lazy_cat.name = "大懒猫"

4.3.2 使用 self 在方法内部输出每一只猫的名字

由哪一个对象调用的方法，方法内的 self就是哪一个对象的引用

在类封装的方法内部，self就表示当前调用方法的对象本身
调用方法时，程序员不需要传递self参数
在方法内部
- 可以通过self. 访问对象的属性
- 也可以通过self. 调用对象的其他方法
在类的外部，通过变量名. 访问对象的属性和方法
在类封装的方法中，通过 self. 访问对象的属性和方法

改造代码实现

class Cat:
    """定义一个猫类"""

    def eat(self):
        # 哪一个对象调用方法，self就是哪一个对象的引用
        print("%s 爱吃鱼" % self.name)

    def drink(self):
        print("%s 爱喝水" % self.name)


# 创建猫对象
tom = Cat()

# 可以使用 .属性名，利用赋值语句就可以
tom.name = "Tom"

tom.eat()
tom.drink()

print(tom)

# 再创建一只猫对象
lazy_cat = Cat()

lazy_cat.name = "大懒猫"

lazy_cat.eat()
lazy_cat.drink()

print(lazy_cat)

改造代码输出结果

Tom 爱吃鱼

Tom 爱喝水

<main.Cat object at 0x0000016C4FBD3A60>

大懒猫爱吃鱼

大懒猫爱喝水

<main.Cat object at 0x0000016C4FBEDA60>

4.4 初始化方法

4.4.1 之前代码存在问题（在类的外部给对象增加属性）

将上述改造代码进行调整，先调用方法再设置属性，观察执行效果

tom = Cat()
tom.eat()
tom.drink()
tom.name = "Tom"
print(tom)

程序执行报错如下：

AttributeError: ‘Cat’ object has no attribute ‘name’

属性错误: ‘Cat’ 对象没有 ‘name’ 属性

提示

在日常开发中，不推荐在类的外部给对象增加属性
如果在运行时，没有找到属性，程序就会报错
对象应该包含哪些属性，应该封装在类的内部

4.4.2 初始化方法

当使用类名() 创建对象时，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. 为对象的属性设置初始值 —— 初始化方法（__ init __）
这个初始化方法就是__ init __ 方法，__ init __ 是对象的内置方法

__ init __ 方法是专门用来定义一个类具有哪些属性的方法！

在Cat 增加__ init __方法，验证该方法在创建对象时会被自动调用

class Cat:

    def __init__(self):
        print("初始化方法")


# 使用类名() 创建对象的时候，会自动调用初始化方法__init__
tom = Cat()

输出结果

初始化方法

4.4.3 在初始化方法内部定义属性

在__ init __ 方法内部使用 self.属性名=属性的初始值就可以定义属性
定义属性之后，再使用Cat 类创建的对象，就会拥有该属性

代码实现

class Cat:

    def __init__(self):
        print("初始化方法")

        # self.属性名= 属性初始值
        self.name = "Tom"


# 使用类名() 创建对象的时候，会自动调用初始化方法__init__
tom = Cat()

print(tom.name)

输出结果

初始化方法

Tom

4.4.4 改造初始化方法（初始化的同时设置初始值）

在开发中，如果希望在创建对象的同时，就设置对象的属性，可以对__ init __方法进行改造
1. 把希望设置的属性值，定义成__ init __ 方法的参数
2. 在方法内部使用 self.属性=形参接受外部参数
3. 在创建对象时，使用类名(属性1,属性2…)调用

代码实现

class Cat:

    def __init__(self, new_name):
        print("初始化方法")

        # self.属性名= 属性初始值
        # self.name = "Tom"
        self.name = new_name

    def eat(self):
        print("%s 爱吃鱼" % self.name)


# 使用类名() 创建对象的时候，会自动调用初始化方法__init__
tom = Cat("Tom")

print(tom.name)

lazy_cat = Cat("大懒猫")

lazy_cat.eat()

输出结果

初始化方法

Tom

初始化方法

大懒猫爱吃鱼

4.5 内置方法和属性

序号	方法名	类型	作用
3	__ del __	方法	对象被从内存中销毁前，会被自动调用
4	__ str __	方法	返回对象的描述信息，会被自动调用

4.5.1 del 方法（了解即可）

在Python中
- 当使用类名()创建对象时，为对象分配完空间后，自动调用 __ init __ 方法
- 当一个对象被从内存中销毁前，会自动调用 __ del __方法
应用场景
- __ init __ 改造初始化方法，可以让创建对象更加灵活
- __ del 如果希望在对象被销毁前，再做一些使用，可以考虑一下 del __ 方法
生命周期
- 一个对象从调用类名()创建，生命周期开始
- 一个对象的__ del __ 方法一旦被调用，生命周期结束
- 在对象的生命周期内，可以访问对象属性，或者让对象调用方法

代码实现

class Cat:
    def __init__(self, new_name):
        self.name = new_name
        print("%s 来啦" % self.name)

    def __del__(self):
        print("%s 去啦" % self.name)


tom = Cat("Tom")
print(tom.name)

# del关键字可以主动删除一个对象
del tom

print("⭐" * 20)

输出结果

Tom 来啦

Tom

Tom 去啦

⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐

4.5.2 str 方法

在Python中，使用print 输出对象变量，默认情况下，会输出这个变量引用的对象是由哪一个类创建的对象，以及在内存中的地址（十六进制表示）
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，就可以利用 __ str __ 这个内置方法了

注意：__ str __ 方法必须返回一个字符串

代码实现

class Cat:
    def __init__(self, new_name):
        self.name = new_name
        print("%s 来啦" % self.name)

    def __del__(self):
        print("%s 去啦" % self.name)

    def __str__(self):

        # 必须返回一个字符串
        return "我是小猫【%s】" % self.name


# tom 是一个全局变量
tom = Cat("Tom")
print(tom)

输出结果

Tom 来啦

我是小猫【Tom】

Tom 去啦

Python 面向对象系列（一）01 面向对象的基本概念02 类和对象的基本概念03 类的设计04 面向对象基础语法

面向对象基础

01 面向对象的基本概念

1.1 过程和函数（科普）

1.2 面向过程 和 面向对象 基本概念

02 类和对象的基本概念

2.1 类

2.2 对象

2.3 类和对象的关系

03 类的设计

3.1 类名的确定

3.2 属性和方法的确定

04 面向对象基础语法

4.1 dir内置函数（了解即可）

4.2 定义简单的类 （只包含方法）

4.2.1 定义只包含方法的类

4.2.2 创建对象

4.2.3 第一个面向对象程序

4.3 方法中的self参数

4.3.1 案例改造（给对象增加属性）

4.3.2 使用 self 在方法内部输出每一只猫的名字

4.4 初始化方法

4.4.1 之前代码存在问题（在类的外部给对象增加属性）

4.4.2 初始化方法

4.4.3 在初始化方法内部定义属性

4.4.4 改造初始化方法（初始化的同时设置初始值）

4.5 内置方法和属性

4.5.1 __ del __ 方法（了解即可）

4.5.2 __ str __ 方法

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1.2 面向过程和面向对象基本概念

4.2 定义简单的类（只包含方法）

4.5.1 del 方法（了解即可）

4.5.2 str 方法