三、多态
#多态
class Animal: #同一类事物:Animal
pass
class Pig(Animal): #Animal的形态之一:Pig
def eat(self):
print('Pig is eating')
class Dog(Animal): #Animal的形态之二:Dog
def eat(self):
print('Dog is eating')
#多态性:在不考虑对象具体类型的情况下,直接使用对象
pig1=Pig()
dog1=Dog()
pig1.eat()
dog1.eat()
#多态性的好处:增加了程序的灵活性和扩展性
5.派生与重用
派生:子类定义自己新的属性,如果与父类同名,以子类自己的为准
# 父类
class People:
def __init__(self, name, age, sex):
self.name = name
self.age = age
self.sex = sex
def func1(self):
print('People.func1')
# 子类 派生自己的属性
class Teacher(People):
def __init__(self, name, age, sex, level, salary):
self.name = name
self.age = age
self.sex = sex
self.level = level
self.salary = salary
def func1(self):
print('Teacher.func1')
# 实例化
tea1 = Teacher('fixd', 18, 'male', 9, 3.1)
print(tea1.name, tea1.age, tea1.sex, tea1.level, tea1.salary)
# 结果
fixd 18 male 9 3.1
示例代码
重用:在子类派生出的新方法中重用父类的功能
方式一:指名道姓地调用(其实与继承没有什么关系的)
# 父类
class People:
def __init__(self, name, age, sex):
self.name = name
self.age = age
self.sex = sex
# 子类 "指名道姓" 调用父类的属性
class Teacher(People):
def __init__(self, name, age, sex, level, salary):
People.__init__(self, name, age, sex)
self.level = level
self.salary = salary
方式二、super()调用(严格依赖于继承)
* ps:super()的返回值是一个特殊的对象,该对象专门用来调用父类中的属性*
* 了解:在python2中,需要super(自己的类名,self)*
# 父类
class People:
def __init__(self, name, age, sex):
self.name = name
self.age = age
self.sex = sex
# 子类 super() 调用父类的属性
class Teacher(People):
def __init__(self, name, age, sex, level, salary):
super().__init__(name, age, sex)
self.level = level
self.salary = salary
注意:以上两种方式都可以使用,在实际的编码工作中,推荐使用统一的一种方式
#super()会严格按照mro列表从当前查找到的位置继续往后查找
class A:
def test(self):
print('A.test')
super().f1()
class B:
def f1(self):
print('from B')
class C(A,B):
pass
c=C()
print(C.mro()) #C->A->B->object
c.test()
mro列表
属性隐藏
2.为什么要用封装
封装的真谛在于明确内外
对外隐藏(类的外部只能通过我们提供的接口对类内部的隐藏属性就行访问)
对内开放(在类的内部可以直接使用隐藏属性);
封装数据(变量):将数据隐藏并不是我们的目的,可以通过接口的方式将数据暴露给类外面使用,在接口中我们可以对数据进行限制,完成对数据的控制
class Teacher:
def __init__(self,name,age):
# self.__name=name
# self.__age=age
self.set_info(name,age)
def tell_info(self):
print('姓名:%s,年龄:%s' %(self.__name,self.__age))
def set_info(self,name,age):
if not isinstance(name,str):
raise TypeError('姓名必须是字符串类型')
if not isinstance(age,int):
raise TypeError('年龄必须是整型')
self.__name=name
self.__age=age
t=Teacher('egon',18)
t.tell_info()
t.set_info('egon',19)
t.tell_info()
示例代码
封装方法(函数):主要目的隔离复杂度,将类中多个函数组合,提供一个对外封装好的接口,供使用者调用,而调用者无需考虑接口内复杂的实现过程,简化调用
#取款是功能,而这个功能有很多功能组成:插卡、密码认证、输入金额、打印账单、取钱
#对使用者来说,只需要知道取款这个功能即可,其余功能我们都可以隐藏起来,很明显这么做
#隔离了复杂度,同时也提升了安全性
class ATM:
def __card(self):
print('插卡')
def __auth(self):
print('用户认证')
def __input(self):
print('输入取款金额')
def __print_bill(self):
print('打印账单')
def __take_money(self):
print('取款')
def withdraw(self):
self.__card()
self.__auth()
self.__input()
self.__print_bill()
self.__take_money()
a=ATM()
a.withdraw()
隔离复杂度的例子
示例代码
2、为什么要用多态
用基类创建一套统一的规则,强制子类去遵循(使用抽象类实现),这样便可以
在不用考虑对象具体类型的前提下而直接使用对象下的方法
多态性的好处
4.继承与抽象(先抽象再继承)
先抽象:抽取对象之间相似之处得到了类,在总结类与类之间的相似得到父类
再继承:(子类继承父类,子类可以遗传父类属性)是基于抽象的结果,通过编程语言去实现它,肯定是先经历抽象这个过程,才能通过继承的方式去表达出抽象的结构。
鸭子类型:如果看起来像、叫声像而且走起路来像鸭子那么它就是鸭子
4、多态性
1.什么是多态动态绑定(在继承的背景下使用时,又称为多态性)
多态性是指在不考虑实力类型的情况下使用实例
在面向对象方法中一般是这样表述多态性:向不同的对象发送同一条消息(!!!obj.func():是调用了obj的方法func,又称为向obj发送了一条消息func),不同的对象在接收时会产生不同的行为(即方法)。也就是说,每个对象可以用自己的方式去响应共同的消息。所谓消息,就是调用函数,不同的行为就是指不同的实现,即执行不同的函数。
比如:老师.下课铃响了(),学生.下课铃响了(),老师执行的是下班操作,学生执行的是放学操作,虽然二者消息一样,但是执行的效果不同
解释
2.为什么要用多态性(多态性的好处)
-
增加了程序的灵活性
以不变应万变,不论对象千变万化,使用者都是同一种形式去调用
-
增加了程序的可扩展性
通过继承animal类创建了一个新的类,使用者无需更改自己的代码,还是用func(animal)去调用
>>> class Cat(Animal): #属于动物的另外一种形态:猫
... def talk(self):
... print('say miao')
...
>>> def func(animal): #对于使用者来说,自己的代码根本无需改动
... animal.talk()
...
>>> cat1=Cat() #实例出一只猫
>>> func(cat1) #甚至连调用方式也无需改变,就能调用猫的talk功能
say miao
'''
这样我们新增了一个形态Cat,由Cat类产生的实例cat1,使用者可以在完全不需要修改自己代码的情况下。使用和人、狗、猪一样的方式调用cat1的talk方法,即func(cat1)
'''
示例代码
3.鸭子类型
Python中崇尚鸭子类型(如果看起来像,叫声像而且走起路像鸭子,那么它就是鸭子)
通过继承实现的多态性,具有强耦合性;
鸭子类型,通过创建一个外观和行为像,但与原类型毫无关系的全新对象,具有松耦合性;
#其实大家一直在享受着多态性带来的好处,
#比如Python的序列类型有多种形态:字符串,列表,元组,多态性的体现
#
#str,list,tuple都是序列类型
s=str('hello')
l=list([1,2,3])
t=tuple((4,5,6))
#我们可以在不考虑三者类型的前提下使用s,l,t
s.__len__()
l.__len__()
t.__len__()
len(s)
len(l)
len(t)
示例代码
class People:
def __init__(self,name,age,date_obj):
self.name=name
self.age=age
self.birth=date_obj
def tell_info(self):
print('name:%s--age:%s'%(self.name,self.age))
class Student(People):
def learn(self):
print('%s is learning'%self.name)
def tell_info(self):
print('student:',end='')
People.tell_info(self)
class Date:
def __init__(self,year,mon,date):
self.year=year
self.mon=mon
self.date=date
def tell_birth(self):
print('birth day is <%s-%s-%s>'%(self.year,self.mon,self.date))
day1=Date(1990,12,12)
#day1.tell_birth()
stu1=Student('lary',18,day1)
stu1.birth.tell_birth()
4.特性(property)
什么是特性
property是一种特殊的属性,访问它时会执行一段功能(函数)然后返回值
eg:
BMI指数(bmi是计算而来的,但很明显它听起来像是一个属性而非方法,如果我们将其做成一个属性,更便于理解)
成人的BMI数值:
过轻:低于18.5
正常:18.5-23.9
过重:24-27
肥胖:28-32
非常肥胖, 高于32
体质指数(BMI)=体重(kg)÷身高^2(m)
EX:70kg÷(1.75×1.75)=22.86
功能描述
class People:
def __init__(self,name,weight,height):
self.name=name
self.weight=weight
self.height=height
@property
def bmi(self):
return self.weight / (self.height * self.height)
# egon=People('egon',75,1.80)
#
# egon.bmi=egon.weight / (egon.height * egon.height)
# print(egon.bmi)
#
# yl=People('yangli',85,1.74)
# yl.bmi=yl.weight / (yl.height * yl.height)
# print(yl.bmi)
# 首先需要明确。bmi是算出来的,不是一个固定死的值,也就说我们必须编写一个功能,每次调用该功能
#都会立即计算一个值
egon=People('egon',75,1.80)
yl=People('yangli',85,1.74)
# 但很明显人的bmi值听起来更像一个名词而非动词
# print(egon.bmi())
# print(yl.bmi())
# 于是我们需要为bmi这个函数添加装饰器,将其伪装成一个数据属性
# egon.weight=70
# print(egon.bmi) #21.604938271604937,调用egon.bmi本质就是触发函数bmi的执行,从而拿到其返回值
# print(yl.bmi)
示例代码
为什么要用特性
将一个类的函数定义成特性以后,对象再去使用的时候obj.name,根本无法察觉自己的name是执行了一个函数然后计算出来的,这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则
PS:
【public】
这种其实就是不封装,是对外公开的
【protected】
这种封装方式对外不公开,但对朋友(friend)或者子类(形象的说法是“儿子”,
但我不知道为什么大家 不说“女儿”,就像“parent”本来是“父母”的意思,但中文都是叫“父类”)公开
【private】
这种封装对谁都不公开
python并没有在语法上把它们三个内建到自己的class机制中,可以通过property方法实现
class Foo:
def __init__(self,val):
self.__NAME=val #将所有的数据属性都隐藏起来
@property
def name(self):
return self.__NAME #obj.name访问的是self.__NAME(这也是真实值的存放位置)
@name.setter
def name(self,value):
if not isinstance(value,str): #在设定值之前进行类型检查
raise TypeError('%s must be str' %value)
self.__NAME=value #通过类型检查后,将值value存放到真实的位置self.__NAME
@name.deleter
def name(self):
raise TypeError('Can not delete')
f=Foo('egon')
print(f.name)
# f.name=10 #抛出异常'TypeError: 10 must be str'
del f.name #抛出异常'TypeError: Can not delete'
示例代码
1.什么是封装
字面上的意思就是,把东西隐藏起来了。
在python中的封装就是把 类中的属性(变量、函数)隐藏起来
View Code
3.怎么应用继承
eg:
class ParentClass1: # 定义父类1
pass
class ParentClass2: # 定义父类2
pass
class Subclass1(ParentClass1): # 单继承 父类1
pass
class Subclass2(ParentClass1,ParentClass2): # 多继承多个父类 父类1 父类2
pass
print(Subclass1.__bases__) # 查看所有父类信息
print(Subclass2.__bases__) # 查看所有父类信息
结果:以元组的形式返回
(<class '__main__.ParentClass1'>,)
(<class '__main__.ParentClass1'>, <class '__main__.ParentClass2'>)
1.什么继承
继承是一种创建新类的方式,新建的类可以继承一个或多个父类(python支持多继承),父类又可称为基类或超类,新建的类称为派生类或子类。**
继承顺序
一、继承
抽象只是分析和设计过程中,一个动作或者一种技巧,通过抽象可以得到类
3、如何用多态
动物有多种形态:人,狗,猪
import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): #同一类事物:动物
@abc.abstractmethod
def talk(self):
pass
class People(Animal): #动物的形态之一:人
def talk(self):
print('say hello')
class Dog(Animal): #动物的形态之二:狗
def talk(self):
print('say wangwang')
class Pig(Animal): #动物的形态之三:猪
def talk(self):
print('say aoao')
Animal
文件有多种形态:文本文件,可执行文件
import abc
class File(metaclass=abc.ABCMeta): #同一类事物:文件
@abc.abstractmethod
def click(self):
pass
class Text(File): #文件的形态之一:文本文件
def click(self):
print('open file')
class ExeFile(File): #文件的形态之二:可执行文件
def click(self):
print('execute file')
File
PS:
1.抽象基类是不能实例化的
2.继承抽象基类的类,必须重写其抽象父类中的抽象方法
抽象类
1、什么是多态
* 多态指的是同一种事物多种形态*
抽象类:抽象类是一个特殊的类,特殊之处在于只能被继承,不能被实例化。抽象类中只能有抽象方法(没有实现功能),该类不能被实例化,只能被继承,且子类必须实现抽象方法
3.怎么用封装
在python中用双下划线开头的方式将属性隐藏起来(设置成私有的)
#其实这仅仅这是一种变形操作且仅仅只在类定义阶段发生变形
#类中所有双下划线开头的名称如__x都会在类定义时自动变形成:_类名__x的形式:
class A:
__N=0 #类的数据属性就应该是共享的,但是语法上是可以把类的数据属性设置成私有的如__N,会变形为_A__N
def __init__(self):
self.__X=10 #变形为self._A__X
def __foo(self): #变形为_A__foo
print('from A')
def bar(self):
self.__foo() #只有在类内部才可以通过__foo的形式访问到.
#A._A__N是可以访问到的,
#这种,在外部是无法通过__x这个名字访问到。
PS:
*1.这种机制也并没有真正意义上限制我们从外部直接访问属性,知道了类名和属性名就可以拼出名字:_类名__属性,然后就可以访问了,如a._A__N,**即这种操作并不是严格意义上的限制外部访问,仅仅只是一种语法意义上的变形,主要用来限制外部的直接访问。
2.变形的过程只在类的定义时发生一次,在定义后的赋值操作,不会变形
3.在继承中,父类如果不想让子类覆盖自己的方法,可以将方法定义为私有的
#正常情况
>>> class A:
... def fa(self):
... print('from A')
... def test(self):
... self.fa()
...
>>> class B(A):
... def fa(self):
... print('from B')
...
>>> b=B()
>>> b.test()
from B
#把fa定义成私有的,即__fa
>>> class A:
... def __fa(self): #在定义时就变形为_A__fa
... print('from A')
... def test(self):
... self.__fa() #只会与自己所在的类为准,即调用_A__fa
...
>>> class B(A):
... def __fa(self):
... print('from B')
...
>>> b=B()
>>> b.test()
from A
示例代码
#封装数据属性的意义
class People:
def __init__(self,name,age):
self.set_info(name,age)
def tell_info(self):
print("name:%s---age:%s"%(self.__name,self.__age))
def set_info(self,name,age):
if type(name) is not str:
raise TypeError('name must be str')
self.__name=name
self.__age=age
p=People('lary',18)
p.tell_info()
2.为什么要有继承
子类会“”遗传”父类的属性,从而解决代码重用问题,减少代码的冗余
封装的意义:
二、封装
#特性(property)
class People:
def __init__(self,name,age,height,weight):
self.name=name
self.age=age
self.height=height
self.weight=weight
@property
def bmi(self):
return self.weight/(self.height ** 2)
egon=People('egon',18,1.80,75)
print(egon.bmi)
5.属性查找
'''
1、新式类:
继承object的类,以及该类的子类,都是新式类
在python3中,如果一个类没有指定继承的父类,默认就继承object
所以说python3中所有的类都是新式类
2、经典类(只有在python2才区分经典类与新式类):
没有继承object的类,以及该类的子类,都是经典类
'''
单继承名称空间的查找顺序:
对象自身——–>>当前类——–>>父类——–>>object
# 查找不到,报错
多继承名称空间的查找顺序:
在菱形继承的背景下,查找属性
1、经典类:深度优先
2、新式类:广度优先
class People:
def __init__(self,name,age):
self.__name=name
self.__age=age
@property
def name(self):
return self.__name
@name.setter
def name(self,obj):
self.__name=obj
@name.deleter
def name(self):
#del self.__name
raise PermissionError ('no del')
egon=People('egon',28)
print(egon.name)
egon.name='EGON'
print(egon.name)
del egon.name
继承顺序:如果继承关系为非菱形结构,则会按照先找B这一条分支,然后再找C这一条分支,最后找D这一条分支的顺序直到找到我们想要的属性,如果继承关系为菱形结构,那么属性的查找方式有两种,分别是:深度优先和广度优先
class People:
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age
class Student(People):
def learn(self):
print('%s is learning'%self.name)
class Teacher(People):
def teach(self):
print('%s is teaching'%self.name)
stu1=Student('lary',18)
teacher1=Teacher('egon',20)
stu1.learn()
teacher1.teach()
组合与继承:通过继承建立了派生类与基类之间的关系,它是一种“是”的关系,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;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,当类之间有明显的不同,并且较小的类是较大的类所需要的组件时,用组合比较好
属性查找顺序:对象->类->父类->父类的父类。。。
View Code
class Foo:
def f1(self):
print('foo f1...')
def f2(self):
print('foo f2...')
self.f1()
class Bar(Foo):
def f1(self):
print('bar f1...')
b=Bar()
b.f2()
当我们创建一个类时,新建的类可以继承一个或多个父类(python支持多继承),父类又可以称为基类或超类,新建的类称为派生类或子类,子类会继承父类的属性,可以减少代码冗余
继承描述的是子类与父类之间的关系,是一种“什么是什么”(例如:人是动物)的关系。要找出这种关系,必须先抽象再继承。
继承的实现原理
经典类和新式类
class A(object):
def test(self):
print('from A')
class B(A):
def test(self):
print('from B')
class C(A):
def test(self):
print('from C')
class D(B):
def test(self):
print('from D')
class E(C):
def test(self):
print('from E')
class F(D,E):
# def test(self):
# print('from F')
pass
f1=F()
f1.test()
print(F.__mro__) #只有新式才有这个属性可以查看线性列表,经典类没有这个属性
#新式类继承顺序:F->D->B->E->C->A
#经典类继承顺序:F->D->B->A->E->C
#python3中统一都是新式类
#pyhon2中才分新式类与经典类
多态性
s=str('hello')
l=list([1,2,3])
t=tuple((4,5,6))
print(len(s))
print(len(l))
print(len(t))
1.继承与派生
#在python中用双下划线开头的方式将属性隐藏起来(设置成私有的)
#__开头的属性只是语法意义的变形,这种变形只在定义时发生一次,这种隐藏对外不对内
class Foo:
__N=1 #将类的数据属性设置成私有的__N,在定义阶段会自动变形为_Foo__N
def __init__(self,x,y):
self.x=x
self.__y=y
def f1(self):
print('f1')
def f2(self): #在内部可以访问私有的数据
print("N:%s---Y:%s"%(self.__N,self.__y))
print(Foo.__dict__)
obj=Foo(1,2)
print(obj.f2())
print(obj.__dict__)
obj.__z=5
print(obj.__dict__)
print(obj.__z) #变形的过程只在类的定义阶段发生,在定义后的赋值操作不会变形
#在继承中,父类如果不想让子类覆盖自己的方法,可以将方法定义为私有
class Parent:
def __f1(self):
print('P f1')
def f2(self):
print('p f2')
self.__f1() #只会与自己所在的类为准,即调用_Parent__f2
class sub(Parent):
def __f1(self):
print('s f1')
s=sub()
s.f2()
封装数据属性的意义:将数据隐藏起来然后对外提供操作该数据的接口,在该接口上对该数据操作进行限制,以完成对数据属性操作的严格控制
class Pig:
def eat(self):
print('Pig is eating')
class Dog:
def eat(self):
print('Dog is eating')
class Radio:
def eat(self):
print('Radio is eating')
#单继承和多继承
class ParentClass1:
pass
class ParentClass2:
pass
class subClass1(ParentClass1): #单继承
pass
class subClass2(ParentClass1,ParentClass2): #多继承,用逗号分隔开多个继承的类
pass
#查看继承的父类
print(subClass1.__bases__)
print(subClass2.__base__) #只查看从左到右继承的第一个子类
print(subClass2.__bases__) #查看所有继承的父类
View Code
class People:
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age
def tell_info(self):
print('name:%s--age:%s'%(self.name,self.age))
class Student(People):
def learn(self):
print('%s is learning'%self.name)
def tell_info(self):
print('student:',end='')
print('name:%s--age:%s' % (self.name, self.age))
stu1=Student('lary',18)
stu1.tell_info()
View Code
View Code
封装方法的意义:隔离复杂度(对于使用者来说只需要知道接口的功能,其余功能可以隐藏起来,这样既隔离了复杂度,也提升了安全性)
2.多态与多态性
重用父类方法的两种方式
#经典类和新式类
print(ParentClass1.__bases__)
#object类:所有python类的基类,提供了一些常见方法的实现(如__str__)
#经典类:没有继承object的类,以及该类的子类
#新式类:无论是否继承object,都默认继承object的类,以及该类的子类
#在python2中,类分为经典类和新式类;在python3中,所有类均为新式类
View Code
多态指的是同一类事物有多种形态
特性(property):property是一种特殊的属性,访问它时会执行一段功能(函数)然后返回值,这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则
3.封装
子类中调用父类的方法
组合:指的是在一个类中以另外一个类的对象作为数据属性
# 子类重用父类的两种方法
# 父类名.父类方法()
class People:
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age
def tell_info(self):
print('name:%s---age:%s'%(self.name,self.age))
class Student(People):
def __init__(self,name,age,sex):
People.__init__(self,name,age)
self.sex=sex
stu1=Student('lary',18,'female')
stu1.tell_info()
#super()
class People:
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age
def tell_info(self):
print('name:%s---age:%s'%(self.name,self.age))
class Student(People):
def __init__(self,name,age,sex):
super().__init__(name,age) #参照MRO列表检查父类,获取属性
self.sex=sex
stu1=Student('lary',18,'female')
stu1.tell_info()
继承原理:对于定义的每一个类,python会计算出一个方法解析顺序列表,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的属性为止
#抽象类
import abc
class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):
@abc.abstractmethod #定义抽象方法,无需实现功能
def eat(self):
pass
class People(Animal): #子类继承抽象类,但是必须定义抽象类中定义的方法(如eat方法)
def eat(self):
print('people is eating')
peo1=People()
peo1.eat()
派生:子类可以添加自己的新属性,或者重新定义已经在父类中定义过的属性,一旦定义了与父类重名的属性,那么调用该属性时,以子类自己的属性为准