Python基础之面向对象：1、面向对象与编程思想
一、人狗大战
1、需求
-
用代码模拟人、狗打架的小游戏
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-
人和狗种类不同，因此双方的属性各不相同
推导一：
- 人和狗各有不同属性
- 使用字典方式储存属性较为方便，并可储存多种属性
# 1、在字典内储存‘人’属性
person = {
'name': '阿拉蕾',
'age': 18,
'gender': '女',
'p_type': '战士',
'attack_val': 8000,
'life_val':
}
# 2、在字典内储存‘狗’特有属性
dog1 = {
'name': '小黑',
'd_type': '泰迪',
'attack_val': 100,
'life_val': 8000
}
推导二:
- 按照上述方法，如果想要定义多个‘人’和‘狗’就需要反复设置多个字典，这样非常麻烦且费时
- 这时可推导出，想要快速、便捷的定义多个‘人’和‘狗’，那么我们可以把字典内的数据封装在函数内，利用传参的方式，这样可以较为方便的生成多个‘人’和‘狗’，只需要使用不同变量名调用函数时传不同的参数即可
# 1、封装‘人’属性函数
def create_person(name, age, gender, p_type, attack_val, life_val):
person_dict = {
'name': name,
'age': age,
'gender': gender,
'p_type': p_type,
'attack_val': attack_val,
'life_val': life_val
}
return person_dict
# 2、封装‘狗’属性的函数
def create_dog(name, d_type, attack_val, life_val):
dog_dict = {
'name': name,
'd_type': d_type,
'attack_val': attack_val,
'life_val': life_val
}
return dog_dict
# 3、生成多个‘人’和‘狗’
p1 = create_person('阿拉蕾', 18, '男', '战士', 8000, )
p2 = create_person('小朵朵', 28, '女', '法师', 100, 800)
d1 = create_dog('小黑', '泰迪', 100, 8000)
d2 = create_dog('小白', '斗牛', 100, )
推导三:
- ‘人’和‘狗’就类似于各自不同种类的对象
- 说到这里，我们就应该明白，‘人’和‘狗’因为种类不同，所以双方的属性也各不相同，也就是说不同的对象，属性（数据）各不相同
- 当多个对象的属性生成后，我们就要开始定义彼此打架的动作（功能）
- 人打狗的动作
- 狗咬人的动作
# 1、人打狗的动作
def person_attack(person_dict, dog_dict):
print(f"{person_dict.get('name')}踢向{dog_dict.get('name')}")
dog_dict['life_val'] -= person_dict.get('attack_val')
print(f"人踢了狗一脚 狗掉血:{person_dict.get('attack_val')} 狗剩余血量:{dog_dict.get('life_val')}")
# 2、狗打人的动作
def dog_attack(dog_dict, person_dict):
print(f"{dog_dict.get('name')}向{person_dict.get('name')}咬去")
person_dict['life_val'] -= dog_dict.get('attack_val')
print(f"狗咬了人一口 人掉血:{dog_dict.get('attack_val')} 人剩余血量:{person_dict.get('life_val')}")
# 3、调用双方各自的函数，即可模拟出双方打架的动作
person_attack(p1, d1) # 人打狗
dog_attack(d2, p2) # 狗咬人
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阿拉蕾踢向小黑
人踢了狗一脚 狗掉血:8000 狗剩余血量:0
小白向小朵朵咬去
狗咬了人一口 人掉血:100 人剩余血量:700
2、核心思路
- ‘人’和‘狗’就是不同的对象
- 通过将不同的属性封装在不同的函数内，就可以通过相同的函数快速生成不同属性的对象
- ‘人’和‘狗’打架的方式就是对象的功能
- 人的打架方式是踢，狗的打架方式是咬，也就是说不同的类有着不同的功能，而相同的类就可以有着彼此相同的功能
需求:
- 以上我们完成了不同种类的打架方式，但是在python中，如果没有特别的限制，我们就可以把人攻击的数据传在狗攻击函数内，这样就会产生混乱，要如何实现下列需求
- ‘人’只能调用人的攻击方式
- ‘狗’只能调用狗的攻击方式
推导一:
"""推导步骤4:如何实现只有人只能调用的人的攻击动作 狗只能调用狗的攻击动作>>>:数据与功能的绑定"""
def get_person(name, age, gender, p_type, attack_val, life_val):
# 产生人的函数(功能)
def person_attack(person_dict, dog_dict):
print(f"{person_dict.get('name')}踢向{dog_dict.get('name')}")
dog_dict['life_val'] -= person_dict.get('attack_val')
print(f"人踢了狗一脚 狗掉血:{person_dict.get('attack_val')} 狗剩余血量:{dog_dict.get('life_val')}")
# 表示人的信息(数据)
person_dict = {
'name': name,
'age': age,
'gender': gender,
'p_type': p_type,
'attack_val': attack_val,
'life_val': life_val,
'person_attack': person_attack
}
return person_dict
def get_dog(name, d_type, attack_val, life_val):
def dog_attack(dog_dict, person_dict):
print(f"{dog_dict.get('name')}向{person_dict.get('name')}咬去")
person_dict['life_val'] -= dog_dict.get('attack_val')
print(f"狗咬了人一口 人掉血:{dog_dict.get('attack_val')} 人剩余血量:{person_dict.get('life_val')}")
dog_dict = {
'name': name,
'd_type': d_type,
'attack_val': attack_val,
'life_val': life_val,
'dog_attack': dog_attack
}
return dog_dict
person1 = get_person('jason', 18, 'male', '猛男', 8000, )
dog1 = get_dog('小黑', '恶霸', 800, )
person1.get('person_attack')(person1, dog1)
结论:
- 通过上列代码，我们将人的专属攻击方式，封装在了人的类别内，实现了人专属的属性和功能，当人在调用自身类别，并传入符合条件的参数时，就可以生成一个人（对象）特有的属性（数据）和攻击方式（功能）
- 同上，我们也可将狗的数据和攻击方式封装在狗特有的函数内，当我们生成多条狗的时候，每条狗也就有了，狗（对象）特有的属性（数据）和攻击方式（功能）
人狗大战推导就是面对对象的核心思想：数据与功能的绑定！！
二、编程思想
引言:
-
面向对象是一种编程思想，用这种思想为指导设计的程序，把数据和对数据的操作封装在一起组成类，通过类来创建对象，通过对象之间的交互来实现程序的功能。 -
面向对象编程是一种编程方式，此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现，所以，面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用
1、面向过程编程
- 面向过程即流程
- 在以上所学习的编程中，我们都是在按照固定的流程解决问题，制定一个结果，在奔向结果的过程中编写代码，以达到我们所需要的结果
- 需要例举出每一步流程 随着流程的深入 结果慢慢浮现
2、面向对象编程
- 对象即容器，数据与功能的结合体 （python中一切皆对象）
- 类似于开放式游戏，制定出游戏人物的（对象）
- 该人物未来会如何发展，全看用户如何控制，和我们程序员没有关系
- 类似于王者荣耀，玩家控制英雄走向
- 类似于王者荣耀，玩家控制英雄走向
上述两种编程思想没有优劣之分 需要结合实际需求而定
如果需求是注册 登录 人脸识别肯定面向过程更合适
如果需求是游戏人物肯定是面向对象更合适
实际编程两种思想是彼此交融的 只不过占比不同
三、面向对象
1、类与对象
对象：
- 数据与功能的结合体
- 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，该对象就具有在那一个类中定义的属性和方法
类:
- 多个对象相同数据和功能的结合体
- 是对一群具有相同特征或者行为的事物的一个统称，不能直接使用；特征被称为属性；行为被称为方法。
2、类与对象的创建
现实中一般是先有对象再有类
程序中如果想要产生对象 必须要先定义出类
1.语法结构
class 类名:
'''代码注释'''
对象公共的数据
对象公共的功能
1.class是定义类的关键字
2.类名几乎和变量名一致，使用的时候推荐类名的首字母大写
3.数据：
变量名与数据值的绑定
功能：
功能（方法）其实就是具有一定功能的函数
2.定义与调用
需求：
- 清华大学选课系统
'''
类在定义阶段就会执行类函数体代码
但类的函数体代码外界无法直接调用
'''
1、定义类
class Student:
# 对象公共的数据
school_name = '清华大学'
# 对象公共的功能
def choice_course(self):
print('学生选课功能')
查看类的名称空间:
- 在面向对象中，类和对象访问数据或者功能，可以统一采用句点符
print(Student.__dict__)
# {'__module__': '__main__', 'school_name': '清华大学', 'choice_course': , '__dict__': , '__weakref__': , '__doc__': None}
print(Student.__dict__.get('school_name'))
# 清华大学
print(Student.__dict__ .get('choice_course'))
#
类的调用:
- 类加括号就会产生对象，并且每调用一次就会产生一个全新的对象
- 变量名obj接收类名加括号之后的返回值(结果)
1、调用对象
obj1 = Student()
# <__main__.Student object at 0x000001992C2759D0>
obj2 = Student()
# <__main__.Student object at 0x000001992C278E50>
obj3 = Student()
# <__main__.Student object at 0x000001992C278E20>
'''
三个变量名的地址各不相同，产生三个对象
'''
2、查看对象内部数据
print(obj1.__dict__,
obj2.__dict__,
obj3.__dict__)
# {} {} {}
'''
三个对象各自内部都为空
'''
3、调用对象共同数据
print(obj1.school_name)
# 清华大学
print(obj2.school_name)
# 清华大学
print(obj3.school_name)
# 清华大学
'''
同一类产生的对象，都可使用类内部公用数据值
'''
数据和功能可称统称为属性：
数据>>>属性名
功能>>>方法
3、对象独有数据
在上述使用类产生对象时，我们可以看出产生的对象并没有自己特有的数据，针对如何给对象手动添加独有数据，python提供了多种方式，其中前4种方式主要为推导第五种方式而来，我们只需简单了解即可，在日后我们重点使用的是第五种方式
第一种：
- 通过__ dict __ 加中括号的方式
obj1.__dict__['name'] = 'jason'
obj1.__dict__['age'] = 18
obj1.__dict__['hobby'] = 'study'
第二种：
- 将对象独有的数据提前封装成函数，在后续添加的时候，通过传参的方式进行添加
def init(obj,name,age,hobby)
obj.__dict__['name'] = name
obj.__dict__['age'] = age
obj.__dict__['hobby'] = hobby
init(ojb1.'kangkang', 18, 'read')
init(ojb2, 'zhangzhang', 28, 'ball')
第三种：
- 将封装数据的函数放在类的内部，只有相同类的对象才有资格使用
class Student:
# 对象公用的数据
school_name = '清华大学'
# 专门给学生添加独有数据的功能
def init(obj, name, age, hobby):
obj.__dict__['name'] = name
obj.__dict__['age'] = age
obj.__dict__['hobby'] = hobby
# 对象公共的功能
def choice_course(self):
print('学生选课功能')
stu1 = Student()
Student.init(stu1, 'kangkang', 18 , 'read')
Student.init(stu2, 'zhangzhang', 28 , 'ball')
第四种：
- 将封装独有功能的函数名替换成__ init __ 这种方式，在我们给对象添加独有功能时，可自动触发
class Student:
# 对象公用的数据
school_name = '清华大学'
# 专门给学生添加独有数据的功能
def __init__(obj, name, age, hobby):
obj.__dict__['name'] = name
obj.__dict__['age'] = age
obj.__dict__['hobby'] = hobby
# 对象公共的功能
def choice_course(self):
print('学生选课功能')
stu1 = Student('kangkang', 18, 'read')
Stu2 = Student('zhangzhang', 28, 'ball')
第五种：
-
封装独有数据的函数体的第一个参数位置修改为self
-
在使用类产生对象时直接在类的括号内填入独有数据
-
这种方式是我们日后使用类产生独有数据对象的主要方式
class Student:
# 对象公用的数据
school_name = '清华大学'
# 专门给学生添加独有数据的功能
def __init__(self, name, age, hobby):
self.__dict__['name'] = name
self.__dict__['age'] = age
self.__dict__['hobby'] = hobby
# 对象公共的功能
def choice_course(self):
print('学生选课功能')
stu1 = Student('kangkang', 18, 'read')
stu1 = Student('zhangzhang', 18, 'ball')
4、对象独有功能
上述学习了如何给相同类对象添加独有数据的方式，下面我们要学习如何给对象添加独有功能
思考：
- 1、直接将功能函数体代码定义在全局名称空间种，那么该功能函数就不对象独有的功能
- 2、将功能函数体代码放在类中，但是类中的函数体功能，只要是此类产生的对象都可调用
解决方法：
- 定义在类中的功能，默认就是给类产生的对象使用的，只要是此类产生的对象都可以使用
- 需要在功能函数形参数内填入self，之后只需要用类名’点‘函数名的方式，函数参数内填入调用对象名，就可直接使用该功能
class Student:
# 对象公用的数据
school_name = '清华大学'
# 专门给学生添加独有数据的功能
def __init__(self, name, age, hobby):
self.__dict__['name'] = name
self.__dict__['age'] = age
self.__dict__['hobby'] = hobby
# 对象公共的功能
def choice_course(self):
print('学生选课功能')
stu1 = Student()
Student.choice_course(stu1)
5、补充知识
1、对象数据值修改
# 只需要使用对象‘点’的数据绑定的变量名的方式重新赋值即可
stu1.name = 'zhaozhao'
# 当名字不存在的情况下，将直接新增数据
stu1.paw = 123
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