一、面向对象的概念

在说python的面向对象相关知识之前，先来解释一下面向过程和面向对象。什么是面向对象？什么是面向过程？

面向过程: Procedure Oriented

一种以过程为中心的编程思想。
就是分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步实现，使用的时候一个一个依次调用就可以了。

面向对象：Object Oriented 简称OO

一种以事物为中心的编程思想。
是把构成问题事务分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。

换句话来说，面向对象是以功能来划分问题，而不是步骤。

面向对象的学习：
面向对象的语法的学习
面对对象的思想的学习

面向对象的优势：
能够实现良好程序结构，方便程序的开发和管理维护！

效率：

运行效率：计算机    面向对象效率不如过程化的快
开发效率：程序员    面向对象比过程话开发要方便的多。 方便了程序员！

面向对象的结构特色：
高内聚（具有关联的功能，总结在一个结构当中）
低耦合（没有关联的功能，放在不同的结构中）

面向的对象的单词：
OO 面向对象
OOP 面向对象的开发 Object Oriented Programming
OOA 面向对象的分析 Object Oriented Analysis
OOD 面向对象的设计 Object Oriented Design
OOI 面向对象的实现 Object Oriented Implementation

OOA->OOD->OOI  面向对象程序开发的顺序（OOP）

学习面向对象离不开两个概念：类和对象

类:【类就是抽象的概念而已，（唯心主义）】

男人就是一个类
女人也是一个类
人类也是一个类
鸟类也是一个类
瓶子也是一个类
凳子也是一个类
...
以上内容都是一个简单的名词概念（语文）
【1.类是一个实物特征的集合，是一个抽象的名词概念。】开车是一个类  （打火,挂挡，离合，加油门,走你~）
打人也是一个类 （脱掉上衣，拿起砖头，扔，赶快跑~）
做蛋糕是一个类 （和面，发酵，烘烤,切形状...抹奶油,放水果,打包~）
....
以上内容都是一个动词（语文）
【2.没有具体实施的行为也是一个类，抽象的概念，存在与脑海中】

对象：【对象是具体的实物或者行为，（唯物主义）】

明星林志玲这个美女      就是一个对象
小猪佩奇这个角色        也是一个对象
我手上这台电脑  		也是一个对象
我现在坐着的这个凳子    也是一个对象
...
【1.对象是真真正正存在的实物，你看得见摸得着，不需要想象。】我昨天开车去菜市场          就是一个对象
刚刚去做了个拉皮			也是一个对象
我给姐姐做了的生日蛋糕      这是一个对象【2.真实发生过的行为就是对象，不需要想像，因为真的做了】

类和对象的关系：

都是面向对象开发中必不可少的内容。
1.类是由对象总结而来的。这个过程叫做抽象化
2.对象是由类具体实施而来。这个过程叫做实例化

创建文件：
习惯使用小写字母当作文件名，可以使用下划线进行分割。

类名的书写规范：
使用驼峰命名法，
大驼峰： MyCar XiaoBaiTu…
小驼峰： myCar xiaoBaiTu…

类的组成：
女朋友：(类)
特征：性别女，肤白，貌美，大长腿…
sex = “女”
color = “皮肤白”
face = “貌美”
leg = “大长腿”
…

    功能：洗衣，做饭，打扫卫生，陪...def wash():洗衣功能def cook():做饭功能def clean():打扫卫生功能...类中内容只有2个：属性和方法属性：用于描述特征的变量->成员属性方法：用于描述功能的函数->成员方法也有一种说法：类中只有属性

类的书写规则：
1.声明一个类必须使用class关键字
2.类名的声明需要符合驼峰命名法（推荐）
3.类中只能存在两种内容：属性和方法，除此之外不允许出现其他内容
4.声明成员属性的时候，变量必须赋值
5.声明成员方法的时候，按照函数声明规范即可（参数中会自动添加self参数）

实例化对象：
对象变量 = 类名()

python中有无数个数据类型，本质上所有的数据类型都是一个类

二、类和对象的属性介绍

获取类和对象中所属成员的信息
类：类名.dict
对象:对象名.dict

1.类成员的操作：（少用）
成员属性:（和变量一样）
访问 类名.成员属性名
修改 类名.成员属性名 = 新值
删除 del 类名.成员属性名
添加 类名.成员属性名 = 值

成员方法访问  类名.方法名(参数)修改  类名.方法名 = 新的函数 （不要加括号）（注意：仅限了解，不推荐使用）删除  del 类名.方法名  （不要加括号）添加  类名.新方法名 = 函数（也可以是lambda表达式）（注意：仅限了解，不推荐使用）

2.对象成员的操作：
成员属性：
访问 对象.成员属性名
修改 对象.新成员属性名 = 新值
添加 对象.成员属性名 = 值
删除 del 对象.成员属性名 （必须是属于当前对象的成员才可以）

成员方法：访问  对象.成员方法名()修改  对象.成员方法名 = 新的函数（不要加括号）添加  对象.成员方法名 = 函数 （不要加括号）删除  del 对象.成员方法名 （不要加括号）

注意事项：
1.实例化对象的时候通常情况下类中的成员不会在对象中复制一份
2.访问对象成员的时候，只要没有该成员，对象会向实例化他的类查找。
3.对象成员的添加和修改，都只会影响当前对象本身，不会影响类和其他对象
4.删除对象成员时候，必须是该对象自身的成员才可以删除，不可以删除类和其他对象~

1.类的相关知识

##1.类的数据属性
# class ChinesePeople:
#     dog = '小阳'
#
# print(ChinesePeople.dog)#小阳#2.类的函数属性（又称之为方法）
class ChinesePeople:people = '人'def xixi():print('人喜欢哈哈哈!')ChinesePeople.xixi()#人喜欢哈哈哈!#类有一个属性字典
print(ChinesePeople.__dict__)#查看属性字典print(ChinesePeople.__dict__['people'])
#人
ChinesePeople.__dict__['xixi']()
#人喜欢哈哈哈!#从上面我们可以看到，其实执行ChinesePeople.dog，ChinesePeople.xixi()，
#找这个类的属性和方法，就是在这个类的属性字典中去找它们

class ChinesePeople:'这是一个中国人的类'  #类文档people = '人'def xixi(self):print('人喜欢哈哈哈!')print(ChinesePeople.__name__)#ChinesePeople   # 类名
print(ChinesePeople.__doc__)#这是一个中国人的类    #类文档
print(ChinesePeople.__base__)#<class 'object'>  #超类
print(ChinesePeople.__module__)# __main__  #显示这个类在哪个模块
print(ChinesePeople.__class__)#<class 'type'>

2.对象的相关知识

class ChinesePeople:'这是一个中国人的类'  #类文档people = '人'def __init__(self,name,age,gender):self.mingzi = nameself.nianji = ageself.xingbie = genderdef xixi():print('人喜欢哈哈哈!')def haha(self):print('%s 开始表演了'%self.mingzi)p1 = ChinesePeople('chuan',18,'男')##类的实例化,本质上就是调用__init__函数的过程，#注意  对象p1传给了 __init__(self,name,age,gender)中的selfprint(p1.__dict__) #{'mingzi': 'chuan', 'nianji': 18, 'xingbie': '男'}#所以，我们可以知道其实，__init__返回的(它自己会return)就是一个字典结构,#而且对象的字典只有属性，没有方法，方法属于类，不属于对象print(p1.__dict__['mingzi'])#chuan
print(p1.mingzi)#chuanprint(p1.people)#人
#注意：这个实质过程是：
#首先，会在对象p1的属性字典（{'mingzi': 'chuan', 'nianji': 18, 'xingbie': '男'}）中去找，
#然后没有找到，会到类ChinesePeople的属性字典去找，然后找到了people#注意：
#从上面我们知道，方法属于类的字典，不在对象的字典，那用对象调用方法肯定是不行的呀，那怎么办呢？#不能直接用对象调用
# p1.xixi()#TypeError: xixi() takes 0 positional arguments but 1 was given
#    #从报错来看，我们可以知道，其实在调用这个方法的时候，默认给了这个函数一个
#    #参数，这个参数就是对象p1#可以用类调用
# ChinesePeople.xixi()#人喜欢哈哈哈!#直接用对象调用方法的解决办法：从上面的报错，我们就应该知道，给它接收的一个参数就可以
p1.haha()#chuan 开始表演了

3.类属性的增删改查

class ChinesePeople:'这是一个中国人的类'  #类文档people = '人'def __init__(self,name,age,gender):#self.mingzi = nameself.nianji = ageself.xingbie = genderdef haha(self):print('%s 开始表演了'%self.mingzi)def eat(self,food):print('%s正在吃%s'%(self.mingzi,food))p1 = ChinesePeople('chuan', 18, '男')  
# p1.eat('水果')p2 = ChinesePeople('木质',20,'女')
# p2.eat('菠萝饭')#查看类属性
print(ChinesePeople.people)#人#修改类属性
# ChinesePeople.people = '大人'
# print(ChinesePeople.people)#大人#增加类属性
# ChinesePeople.dang = '共产党'
# print(ChinesePeople.dang)#共产党
# print(p2.dang)#共产党#删除类属性
# del ChinesePeople.dang# print(ChinesePeople.dang)
#AttributeError: type object 'ChinesePeople' has no attribute 'dang',
#可以看到删除成功了
print(ChinesePeople.__dict__)def eat_food(self,food):print("%s正在吃%s"%(self.mingzi,food))ChinesePeople.eat = eat_food  #相当于eat指向了eat_food的内存地址，所以#再运行就是运行ear_food函数print(ChinesePeople.__dict__)p1.eat("斌")

上述对类属性的操作，可以理解为对类的字典结构(dict)的字典化增删改查操作

4.实例对象属性的增删改查

class Chinese:country = 'China'def __init__(self,name):self.name = namedef play_ball(self,ball):print('%s 正在打 %s'%(self.name,ball))p1 = Chinese('传')
# print(p1.__dict__)#查看实例的属性字典(注意呀注意：不要修改属性字典（嘻嘻，它可以修改）)#查看实例
# print(p1.name)
# print(p1.play_ball)##增加
# p1.age = 18
# print(p1.__dict__)
# print(p1.age)#注意：下面给实例添加函数属性是一个坑（一般不这样用，这里还是为了加深对此处的了解）
#    所以，总结      实例没有函数属性
#                    实例没有函数属性
#                    实例没有函数属性
#增加实例（对象）的函数属性
# def test(self):
#     print('我是来自实例的函数属性')
# p1.test = test
# print(p1.__dict__)#{'name': '传', 'test': <function test at 0x00B81E88>}#我们看到，实例（对象）的函数属性已经加进去了# p1.test()#TypeError: test() missing 1 required positional argument: 'self'
#这里为什么会报一个少参数的错呢？  因为这个函数属性是实例（对象）的，只有类才会
#自动给它加一个位置参数self# p1.test(p1)#我是来自实例的函数属性#修改
# p1.age = 19
# print(p1.__dict__)
# print(p1.age)

5.实例的数据字典和类的数据字典

class Chinese:country = 'China'def __init__(self,name):self.name = namedef play_ball(self,ball):print('%s 正在打 %s'%(self.name,ball))p1 = Chinese('传')
print(p1.country)#China
p1.country = "日本"
# print(Chinese.country)#China           修改了实例的数据字典，并不影响类的实例字典
print(p1.country)#日本                #实例的数据字典被修改了

6.self这个特殊的参数
1.只是一个参数。
2.在对象使用方法的时候，当前对象会作为第一个参数的实参传入
3.self相当于语言中的代词，表示当前对象本身（其他语言中也有使用this）
4.self的作用连接整个对象的所有信息。桥梁的作用！
5.self不是关键字，只是一个参数变量名而已，可以使用其他单词代替（禁止代替）
6.方法的初步分类：
方法中具有接受对象的参数这个方法，叫做非绑定类的方法
方法中没有接受对象的参数这个方法，叫做绑定类的方法

变量误区点：

country = 'China'
class Chinese:def __init__(self,name):self.name = nameprint('--->',country) #注意：此处的country是可以打印出来的，#因为此处的country即不是实例的数据属性，也不是类的#数据属性，就是一个变量。此处仅仅是查一个全局变量而已。#它与类没有任何关系，没有意义。def play_ball(self,ball):print('%s 正在打 %s'%(self.name,ball))p1 = Chinese('传')

三、方法分类和@property

@property装饰器
这个装饰器功能就是把函数属性变成数据属性

class Room:def __init__(self,name,owner,width,length,height):self.name = nameself.owner = ownerself.width = widthself.length = lengthself.height = height@property  #def cal_area(self):return  self.width * self.lengthr1 = Room('厕所','alex',100,100,1000)
r2 = Room('大厅','kaka',1,1,1)
print(r1.cal_area)
print(r2.cal_area)  #我们看到函数加了@property之后，再调用函数时就不加括号了
#再注意，这种调用方式不就是调用属性的方式嘛，那么我们知道了，@property的
# 功能就是把函数变成属性（就是这种说法）

方法主要分为：静态方法和类方法

类方法：

class Student():sex = '男'def __init__(self,name,age):self.name = nameself.age = age@classmethod   #声明为类方法，专门供类使用的方法def test(cls):print(cls)#<class '__main__.Student'>print('-->',cls.sex)  #类调用类的数据属性Student.test()#hahhas = Student('传',18)
s.test()  #注意：实例也可以调用类方法

静态方法
静态方法只是名义上的归属类管理

class A():name = "chuan"@staticmethoddef haha():# print(name)  #会报错，静态方法不能使用类变量#自然也无法使用实例变量print('我是静态方法1')
a = A()
a.haha()

四、面向对象之组合

软件重用的重要方式除了继承外，还有组合的方式
组合：指的是在一个类中的数据属性的值是另外一个类的对象

class School(object):def __init__(self,name):self.name = namedef zhaosheng(self):print('%s正在招生'%self.name)class Course(object):def __init__(self,name,school):self.name = nameself.school = schools1 = School("北京")
c1 = Course("数据结构",s1)
print(c1.__dict__)
c1.school.zhaosheng()

组合与继承都是有效的利用已有类的资源的重要方式，但二者的概念和使用场景不同
1.继承的方式
通过继承建立了派生类与基类之间的关系，他们是一 种"是"的关系，比如人是动物
当类之间有很多相同功能，提取这些相同的功能做成基类，用继承比较好，例如男人是人，女人是人
2.组合的方式
用组合的方式建立了类与组合的类之间的关系，它是一种"有"的关系，就是包含关系，比如人有生日

什么时候用组合？什么时候用继承？

#a.当类之间有显著不同，并且较小的类是较大的类的所需要的
#组件时，用组合比较好

#例如：描述一个机器人类，机器人这个大类是由很多互不相关的
#小类组成，如机械胳膊类、腿类、身体类、电池

#b.当类之间有很多相同的功能，提取这些共同的功能做成基类，用继承较好

#例如
#猫可以：喵喵叫、吃、拉、撒
#狗可以：汪汪叫、吃、拉、撒

五、面向对象之继承

1.概念

#4.继承的两种含义

含义一、继承基类的方法，并且做出自己的改变或者扩展（优点是代码重用）
含义二、声明某个子类兼容于某基类，定义一个接口类，子类继承接口类，并且实现接口中定义的方法

#实践中，继承的第一种含义意义并不很大，甚至常常是有害的。因为它使得子类与基类出现强耦合。

#继承的第二种含义非常重要。它又叫“接口继承”

#接口继承实质上是要求"做出一个良好的抽象，这个抽象规定了一个兼容接口，
#使得外部调用者无需关心具体细节 ，可一视同仁的处理实现了特定接口的
#所有对象 " -------这在程序设计上，叫做归一化。

2.接口继承

一般的继承这里不再累述，这里 讲解一下继承的第二种含义，接口继承

由于python 没有抽象类、接口的概念，所以要实现这种功能得abc.py 这个类库

@abstractmethod：抽象方法，
1.含abstractmethod方法的类不能实例化，
2.继承了含abstractmethod方法的子类必须复写所有abstractmethod装饰的方法，未被装饰的方法可以不重写

import abcclass All_file(metaclass=abc.ABCMeta):@abc.abstractmethoddef read(self):pass@abc.abstractmethoddef write(self):passdef xi(self):passclass Disk(All_file):def read(self):print('disk read')def write(self):print('disk write')

3.多继承

#1.python的类可以继承多个类
#2.python的类如果继承了多个类，那么其寻找方法的
#方式有两种，分别是：深度优先和广度优先

#新式类（继承object）用广度优先 python3以上都是新式类
#经典类 用深度优先

#终极解密：python到底是如何实现继承的，对于你定义的每一个
#类，python会计算出一个方法解析顺序(MRO)列表，这个MRO
#列表就是一个简单的所有基类的线性顺序列表

#为了实现继承，python会在MRO列表上从左到右开始查找基类，
#直到找到第一个匹配这个属性的类为止

class A(object):pass
class B(A):pass
class C(A):pass
class D(B):pass
class E(C):pass
class F(D,E):passprint(F.__mro__)#类的__mro__属性展示了，查找顺序#(<class '__main__.F'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>,
#  <class '__main__.E'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>,
#  <class 'object'>)

六、面向对象之多态

总结：不同的对象调用相同的方法，产生相同的行为，
多态是建立在继承的基础上的，没有继承就没有多态。

七、面向对象之封装

第一个层面的封装：类本身就是一种封装
第二个层面的封装：类中定义私有的，只在类的内部使用，外部无法访问

python不依赖语言特性去实现第二层面的封装，而是通过遵循一定的数据属性和函数属
性的命名约定来达到封装的效果

约定一：任何以单下划线开头的名字是受保护的，

约定二：双下划线开头的名字是私有的

注意：python并不会真的阻止你访问私有的属性，模块也遵循这种约定，如果模块
名以单下划线开头，那么from module import * 时不能被导入，但是你from module
import _private_module依然是可以导入的

第三个层面的封装:明确区分内外，内部的实现逻辑，外部无法知晓，
并且为封装到内部的逻辑提供一个访问接口给外部使用（这才是真正的封装，）

class Student:__id = '123'_sex = 'nan'def __init__(self,name):self.name = names1 = Student('传')print(s1._sex)  #受保护的可以直接访问print(s1.__id)#
#
# #注意：当以'__'在开头命名的数据属性，python会自动在
# #变量的前面加一个'_类名'
print(s1._Student__id)#123

八、类的一些内置方法补充

1.类的内置attr方法

class Foo:x = 1def __init__(self,y):self.y = ydef __getattr__(self, item):print('执行__getattr__')def __delattr__(self, item):print('删除操作')def __setattr__(self, key, value):print('__setattr__执行')# self.key = valueself.__dict__[key] = valuef1 = Foo(10)  #触发一次__setattr__
print(f1.y)
# # print(getattr(f1,'y'))
# # f1.sssssssss #执行__getattr__    #当调用一个根本不存在的属性时，才会触发__getattr__
#
# # del f1.y  #删除的时候会触发__delattr__
#
# f1.z = 2  #触发一次__setattr__
#

2. __getattribute__方法

class Foo:name = "chuan"def __getattribute__(self, item):print(item)
f1 = Foo()
f1.name  #属性存在
f1.age   #属性不存在#总结，属性存在与否都会触发__getattribute__方法

getattribute__的特性:
1.不管属性存不存在都会触发
2.触发分为两种情况：
a.属性存在的情况，会在当前实例的属性字典里找到
这个值并返回
b.如果不存在的情况，会raise一个异常，由__getattr
来接收这个异常

3.item系列方法

#下面的这些方法是字典方式对对象属性进行操作
class Foo:def __getitem__(self, item):print('getitem')return self.__dict__[item]def __setitem__(self, key, value):print('setitem')self.__dict__[key] = valuedef __delitem__(self, key):print('delitem')self.__dict__.pop(key)pass
f1 = Foo()
print(f1.__dict__)
f1['name'] = 'egon'   #字典方式对对象属性进行操作
# f1['age'] = 18
print(f1.__dict__)#对象.属性这种方式触发的是__***attr__这类型的方法
# del f1.name
# print(f1.__dict__)
# print(f1.age)del f1['name']
print(f1.__dict__)# print(f1['age'])

4._str__和__repr

str,__repr__都是控制输出的（通过return）

l = list(‘list’)
print(l)#[‘l’, ‘i’, ‘s’, ‘t’]

照理说，list(‘list’)不应该是类list返回的一个对象吗？可为什么打印结果却是[‘l’, ‘i’, ‘s’, ‘t’]呢？

其实就是__str__进行的操作造成的

下面我们来看下面的代码

class Foo:def __str__(self):return '自定制的对象的显示方式'f1 = Foo()
print(f1)#执行的本质就是str(f1)--->f1.__str__() #自定制的对象的显示方式
#我们看到打印的值就发生了改变s =str(f1)
print(s)#自定制的对象的显示方式
#我们看到和上面的打印结果是一样的

print() 触发__str__
解释器 触发__repr__

__str__主要是为了面向用户的，而__repr__主要是为了面向程序员的

当print()的时候，它首先会找__str__,
如果找不到__str__,它就会找__repr__

5.__slots__方法

3.为何使用__slots__：字典会占用大量内存，如果你有一个属性很少的类，但是有很多实例，
为了节省内存可以使用__slots__取代实例的__dict__
当你定义__slots__后，__slots__就会为实例使用一种更加紧凑的内部表示。实例通过
一个很小的固定大小的数组来构建，而不是为每一个实例定义一个字典，这跟元组和列表很类似。
在__slots__中列出的属性名在内部被映射到这个数组的指定小标上。使用
__slots__一个不好的地方就是我们不能再给实例添加新的属性了，只能使用
在__slots__中定义的那些属性名

4.注意事项：
slots__的很多特性都依赖于普通的基于字典的实现。另外，定义
了__slots__后的类不再支持一些普通类特性了，比如多继承。大多数情况，
你应该只在那些经常被使用到的用作数据结构的类上定义__slots。比如在
程序中需要创建某个类的几百万个实例对象。
关于__slots__的一个常见误区是它可以作为一个封装工具来防止用户给实
例增加新的属性。尽管__slots__可以达到这样的目的，但是这个并不是它
的初衷。更多的是用来作为一个内存优化工具

class Foo:__slots__ = 'name'#设置这个类的实例只能有一个属性# __slots__ = ['name','age']#设置这个类的实例只能有着两个属性f1 = Foo()
f1.name = 'egon'
print(f1.name)# f1.age = 18
#AttributeError: 'Foo' object has no attribute 'age'
#我们发现报错了，说明age这个属性并没有存进f1这个属性字典
#我们在看下面的代码# print(f1.__dict__)
#AttributeError: 'Foo' object has no attribute '__dict__'
#我们看到，连这个字典属性也没有，所以说，属性肯定是存不
#进去的。#以上，我们就看到了slots的魔力
print(Foo.__slots__)
print(f1.__slots__)

6.__call__方法

class Foo:def __call__(self, *args, **kwargs):print('实例执行了')f1 = Foo() #其实实例对象就是__call__方法返回的
f1()#只要有call方法，就可以加小括号执行'''
f1() #实质上是执行Foo 下的__call__方法
'''