目录
- 面向对象三大特征介绍
- 继承
- 语法格式
- 查看类的继承层次结构
- object根类
- dir()查看对象属性
- str()方法的重写
- 多重继承
- mro()
- super()获得父类定义
- 多态
- 特殊方法和重载运算符
- 特殊属性
- 对象的浅拷贝和深拷贝
- 组合
- 设计模式_工厂模式实现
- 设计模式_单例模式实现
- 工厂模式和单例模式的整合使用
- 总结
面向对象三大特征介绍
封装（隐藏）：隐藏对象的属性和实现细节，知对外提供必要的方法。
继承：让子类拥有父类特征，提高了代码的重用性。从设计上是一种增量进化，原有父类设计不变的情况下，可以增加新的功能，或者改进 已有的算法。
多态：一个方法调用由于对象不同会产生不同的行为。
继承
继承是代码复用的一个非常重要的手段，已有的类，我们称为“父类或者基类”，新的类，我们称为“子类或者派生类”。
语法格式
python 支持多重继承，一个子类可以继承多个父类。继承的语法格式如下：
class 子类类名(父类 1[，父类 2，…])：
类体
如果在类定义中没有指定父类，则默认父类是 object 类。也就是说，object 是所有类的父 类，里面定义了一些所有类共有的默认实现，比如：new()。
定义子类时，必须在其构造函数中调用父类的构造函数。调用格式如下：
父类名.init(self, 参数列表)
# 测试继承的基本使用 class person(): def __init__(self, name, age): self.name = name self.__age = age #私有属性 def print_name(self): print(self.name) class student(person): def __init__(self, name, age, id): person.__init__(self, name, age) self.id = id stu = student('sherry',24,'2017') stu.print_name() print(student.mro()) #查看类的继承层次结构 print(dir(stu)) # 打印所有方法和属性 print(stu._person__age) #继承于父类的私有属性的访问 输出： sherry [<class '__main__.student'>, <class '__main__.person'>, <class 'object'>] ['_person__age', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'id', 'name', 'print_name'] 24
1.类成员的继承和重写 成员继承：子类继承了父类除构造方法之外的所有成员，包括方法，属性，私有方法，私有属性，只不过私有方法和属性不能直接访问。
2.方法重写：子类可以重新定义父类中的方法，这样就会覆盖父类的方法，也称为“重写”
# 重写父类方法的测试 class person(): def __init__(self, name, age): self.name = name self.__age = age #私有属性 def print_name(self): print(self.name) class student(person): def __init__(self, name, age, id): person.__init__(self, name, age) self.id = id def print_name(self): '''重写了父类的方法''' print('my name is ', self.name) stu = student('sherry',24,'2017') stu.print_name() 输出： my name is sherry
查看类的继承层次结构
通过类的方法 mro()或者类的属性__mro__可以输出这个类的继承层次结构。
class person(): def __init__(self, name, age): self.name = name self.__age = age #私有属性 def print_name(self): print(self.name) class student(person): def __init__(self, name, age, id): person.__init__(self, name, age) self.id = id def print_name(self): '''重写了父类的方法''' print('my name is ', self.name) # stu = student('sherry',24,'2017') print(student.mro()) 输出： [<class '__main__.student'>, <class '__main__.person'>, <class 'object'>]
object根类
object 类是所有类的父类，因此所有的类都有 object 类的属性和方法。
dir()查看对象属性
# 测试继承的基本使用 class person(): def __init__(self, name, age): self.name = name self.__age = age #私有属性 def print_name(self): print(self.name) class student(person): def __init__(self, name, age, id): person.__init__(self, name, age) self.id = id def print_name(self): '''重写了父类的方法''' print('my name is ', self.name) obj = object() stu = student('sherry',24,'2017') print(dir(obj)) print(dir(stu)) 输出： ['__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__'] ['_person__age', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'id', 'name', 'print_name']
str()方法的重写
object 有一个__str__()方法，用于返回一个对于“对象的描述”，对应于内置函数 str()。经常用于 print()方法，帮助我们查看对象的信息。str()可以重写。
class person(): def __init__(self, name, age): self.name = name self.__age = age #私有属性 def print_name(self): print(self.name) def __str__(self): return 'name:{0} age:{1}'.format(self.name, self.__age) p = person('sherry', 24) print(p) 输出： name:sherry age:24
多重继承
python 支持多重继承，一个子类可以有多个“直接父类”。这样，就具备了“多个父 类”的特点。但是由于，这样会被“类的整体层次”搞的异常复杂，尽量避免使用。(java不支持多重继承）
class a(): pass class b(): pass class c(a,b): pass print(c.mro()) 输出： [<class '__main__.c'>, <class '__main__.a'>, <class '__main__.b'>, <class 'object'>]
mro()
python 支持多继承，如果父类中有相同免费精选名字大全的方法，在子类没有指定父类名时，解释器将 “从左向右”按顺序搜索。
class a(): pass class b(): pass class c(a,b): pass print(c.mro()) 输出： [<class '__main__.c'>, <class '__main__.a'>, <class '__main__.b'>, <class 'object'>]
super()获得父类定义
在子类中，如果想要获得父类的方法时，我们可以通过 super()来做。super()获得父类的定义（不是获得父类的对象）。
# 测试super() class a(): def say(self): print('aa') class b(a): def say(self): super().say() #调用父类方法 a.say(self) #调用父类方法 print('bb') b = b() b.say() 输出： aa aa bb
多态
多态（polymorphism）是指同一个方法调用由于对象不同可能会产生不同的行为。
关于多态要注意以下 2 点：
1.多态是方法的多态，属性没有多态。
2.多态的存在有 2 个必要条件：继承、方法重写。
# 多态 class man(): def eat(self): print('eat!') class chinese(man): def eat(self): print('eat with chopsticks') class english(man): def eat(self): print('eat with fork') class indian(man): def eat(self): print('eat with hand') def maneat(m): if isinstance(m,man): m.eat() else: print('can not eat!') maneat(man()) maneat(chinese()) maneat(english()) maneat(indian()) 输出： eat! eat with chopsticks eat with fork eat with hand
特殊方法和重载运算符
python重的运算符实际上是通过调用对象的特殊方法实现的。
a = 20 b = 30 print(a+b) print(a.__add__(b)) 输出： 50 50
常见的特殊方法：
每个运算符实际上都对应了相应的方法：
# 测试运算符重载 class person(): def __init__(self, name): self.name = name def __add__(self, other): if isinstance(other, person): return '{0}-{1}'.format(self.name, other.name) def __mul__(self, other): if isinstance(other, int): return self.name * other p1 = person('sherry') p2 = person('lily') print(p1 + p2) print(p1*10) 输出： sherry-lily sherrysherrysherrysherrysherrysherrysherrysherrysherrysherry
特殊属性
python中包含了很多双下划线开始和结束的属性，这些是特殊属性，有特殊用法。这里列出常见的特殊属性：
#测试特殊属性 class a(): def say(self): print('aa') class b(): def say(self): print('bb') class c(b,a): def __init__(self,name): super().__init__() self.name = name c = c('sherry') print(c.__dict__) #c对象的属性列表 print(c.__class__) #c对象的类 print(c.__bases__) #c类的基类 print(c.__mro__) #c类的继承关系 print(c.__subclasses__)#c类的子类 输出： {'name': 'sherry'} <class '__main__.c'> (<class '__main__.b'>, <class '__main__.a'>) (<class '__main__.c'>, <class '__main__.b'>, <class '__main__.a'>, <class 'object'>) <built-in method __subclasses__ of type object at 0x7fefdacc8dd0>
对象的浅拷贝和深拷贝
- 变量的赋值操作
只是形成两个变量，实际还是指向同一个对象。
- 浅拷贝python
拷贝一般都是浅拷贝。拷贝时，对象包含的子对象内容不拷贝。因此，源对象 和拷贝对象会引用同一个子对象。
- ·深拷贝使用
使用copy 模块的 deepcopy 函数，递归拷贝对象中包含的子对象。源对象和拷贝对象 所有的子对象也不同。
# 测试浅拷贝和深拷贝 import copy class mobilephone(): def __init__(self, cpu, screen): self.cpu = cpu self.screen = screen class cpu(): def caculate(self): print('cpu:t', self) class screen(): def show(self): print('screen:t',self) m1 = mobilephone(cpu(), screen()) print('测试赋值----') m0 = m1 print('m1:t',m1) m1.cpu.caculate() m1.screen.show() print('m0:t',m0) m0.cpu.caculate() m0.screen.show() print('测试浅复制----') m2 = copy.copy(m1) print('m1:t',m1) m1.cpu.caculate() m1.screen.show() print('m2:t',m2) m2.cpu.caculate() m2.screen.show() print('测试深复制----') m3 = copy.deepcopy(m1) print('m1:t',m1) m1.cpu.caculate() m1.screen.show() print('m3:t',m3) m3.cpu.caculate() m3.screen.show() 输出： 测试赋值---- m1: <__main__.mobilephone object at 0x7f8b0d6ed190> cpu: <__main__.cpu object at 0x7f8b0d6ed130> screen: <__main__.screen object at 0x7f8b0d6ed100> m0: <__main__.mobilephone object at 0x7f8b0d6ed190> cpu: <__main__.cpu object at 0x7f8b0d6ed130> screen: <__main__.screen object at 0x7f8b0d6ed100> 测试浅复制---- m1: <__main__.mobilephone object at 0x7f8b0d6ed190> cpu: <__main__.cpu object at 0x7f8b0d6ed130> screen: <__main__.screen object at 0x7f8b0d6ed100> m2: <__main__.mobilephone object at 0x7f8b0d6a9940> cpu: <__main__.cpu object at 0x7f8b0d6ed130> screen: <__main__.screen object at 0x7f8b0d6ed100> 测试深复制---- m1: <__main__.mobilephone object at 0x7f8b0d6ed190> cpu: <__main__.cpu object at 0x7f8b0d6ed130> screen: <__main__.screen object at 0x7f8b0d6ed100> m3: <__main__.mobilephone object at 0x7f8b0d6ed280> cpu: <__main__.cpu object at 0x7f8b0d6ede20> screen: <__main__.screen object at 0x7f8b0d6edd30>
组合
“is-a”关系，我们可以使用“继承”。从而实现子类拥有的父类的方法和属性。“is-a” 关系指的是类似这样的关系：狗是动物，dog is animal。狗类就应该继承动物类。
“has-a”关系，我们可以使用“组合”，也能实现一个类拥有另一个类的方法和属性。” has-a”关系指的是这样的关系：手机拥有 cpu。 mobilephone has a cpu。
设计模式_工厂模式实现
设计模式是面向对象语言特有的内容，是我们在面临某一类问题时候固定的做法，设计 模式有很多种，比较流行的是：gof（goup of four）23 种设计模式。当然，我们没有 必要全部学习，学习几个常用的即可。
对于初学者，我们学习两个最常用的模式：工厂模式和单例模式。
工厂模式实现了创建者和调用者的分离，使用专门的工厂类将选择实现类、创建对象进行统一的管理和控制。
#测试工厂模式 class carfactory(): def creatcar(self, brand): if brand == '奔驰': return benz() elif brand == '宝马': return bmw() elif brand == '比亚迪': return byd() else: print('can not create!') class benz(): pass class bmw(): pass class byd(): pass factory = carfactory() c1 = factory.creatcar('奔驰') c2 = factory.creatcar('宝马') c3 = factory.creatcar('比亚迪')
设计模式_单例模式实现
单例模式（singleton pattern）的核心作用是确保一个类只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点。
单例模式只生成一个实例对象，减少了对系统资源的开销。当一个对象的产生需要比较 多的资源，如读取配置文件、产生其他依赖对象时，可以产生一个“单例对象”，然后永久 驻留内存中，从而极大的降低开销。
# 测试单例模式 class mysingleton(): __obj = none __init_flag = true def __new__(cls, *args, **kwargs): if cls.__obj == none: cls.__obj = object.__new__(cls) # __obj对象只创建一次 obj对象就是mysingleton对象 return cls.__obj def __init__(self, name): if self.__init_flag == true: print('init....') self.name = name self.__init_flag = false a = mysingleton('aa') b = mysingleton('bb') c = mysingleton('cc') print(a) print(a.name) print(b) print(b.name) print(c) print(c.name) 输出： init.... <__main__.mysingleton object at 0x7fce0f6e8130> aa <__main__.mysingleton object at 0x7fce0f6e8130> aa <__main__.mysingleton object at 0x7fce0f6e8130> aa
工厂模式和单例模式的整合使用
# 测试工厂模式和单例模式的混合使用 class carfactory(): __obj = none __init_flag = true def __new__(cls, *args, **kwargs): if cls.__obj == none: cls.__obj = object.__new__(cls) return cls.__obj def __init__(self): if self.__init_flag: print('init factory') self.__init_flag = false def creatcar(self, brand): if brand == '奔驰': return benz() elif brand == '宝马': return bmw() elif brand == '比亚迪': return byd() else: print('can not create!') class benz(): pass class bmw(): pass class byd(): pass factory = carfactory() c1 = factory.creatcar('奔驰') c2 = factory.creatcar('宝马') c3 = factory.creatcar('比亚迪') factory2 = carfactory() print(factory) print(factory2) 输出： init factory <__main__.carfactory object at 0x7fd286eecc10> <__main__.carfactory object at 0x7fd286eecc10>
总结
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