Python面向?qū)ο缶幊陶n件

1Python面向?qū)ο缶幊虆R報(bào)人：某某某匯報(bào)時(shí)間：2023.X.X2提綱CONTENTS01面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)02對(duì)象和類04組合、子類、派生和繼承03屬性和方法05UML設(shè)計(jì)3提綱CONTENTS01面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)02對(duì)象和類04組合、子類、派生和繼承03屬性和方法05UML設(shè)計(jì)4面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)面向過(guò)程的編程根據(jù)操作數(shù)據(jù)的函數(shù)或語(yǔ)句塊來(lái)設(shè)計(jì)程序的面向?qū)ο蟮木幊虜?shù)據(jù)和功能結(jié)合起來(lái)，用稱為對(duì)象的東西包裹起來(lái)組織程序的方法。在大多數(shù)時(shí)候你可以使用過(guò)程性編程，但是有些時(shí)候需要編寫大型程序或是尋求一個(gè)更加合適的解決方案。5面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)類創(chuàng)建一個(gè)新類型，而對(duì)象這個(gè)類的實(shí)例。這類似于你有一個(gè)int類型的變量，這存儲(chǔ)整數(shù)的變量是int類的實(shí)例（對(duì)象）。類和對(duì)象是面向?qū)ο缶幊虄蓚€(gè)主要方面。屬于一個(gè)對(duì)象或類的變量被稱為域。對(duì)象也可以使用屬于類的函數(shù)來(lái)具有功能。這樣的函數(shù)被稱為類的方法。域和方法可以合稱為類的屬性。對(duì)象可以使用普通的屬于對(duì)象的變量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。6提綱CONTENTS01面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)02對(duì)象和類04組合、子類、派生和繼承03屬性和方法05UML設(shè)計(jì)7對(duì)象和類類是對(duì)象的定義，而實(shí)例是“真正的實(shí)物”，它存放了類中所定義的對(duì)象的具體信息域有兩種類型屬于每個(gè)實(shí)例/類的對(duì)象或?qū)儆陬惐旧?。它們分別被稱為實(shí)例變量和類變量。類使用class關(guān)鍵字創(chuàng)建。類的域和方法被列在一個(gè)縮進(jìn)塊中。創(chuàng)建一個(gè)類使用class定義，屬性和函數(shù)都用縮進(jìn)表示#Filename:simplestclass.pyclass

Person:pass#Anempty

blockp=

Person()print

pprint

Person89提綱CONTENTS01面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)02對(duì)象和類04組合、子類、派生和繼承03屬性和方法05UML設(shè)計(jì)屬性10與類和對(duì)象的名稱空間

綁定

的普通變量，即這些名稱只在這些類與對(duì)象的前提下有效。類名.類變量（使用對(duì)象名.類變量也可訪問(wèn))對(duì)象名.對(duì)象變量定義的位置類屬性

緊跟在類定義之后對(duì)象屬性

在

init

中使用self.xxx=定義使用類數(shù)據(jù)屬性11方法的定義類的方法與普通的函數(shù)只有一個(gè)特別的區(qū)別——它們必須有一個(gè)額外的第一個(gè)參數(shù)名稱，但是在調(diào)用這個(gè)方法的時(shí)候你不為這個(gè)參數(shù)賦值，Python會(huì)提供這個(gè)值。這個(gè)特別的變量指對(duì)象本身，按照慣例它的名稱是self?？梢允侨我庖粋€(gè)變量名，但最好遵循通用的規(guī)則。init 構(gòu)造函數(shù)， del 析構(gòu)函數(shù)12Self參數(shù)的工作原理13假如你有一個(gè)類稱為MyClass和這個(gè)類的一個(gè)實(shí)例MyObject。當(dāng)你調(diào)用這個(gè)對(duì)象的方法MyObject.method(arg1,

arg2)的時(shí)候，這會(huì)由Python自動(dòng)轉(zhuǎn)為MyClass.method(MyObject,arg1,

arg2)——這就是self的原理了。如果你有一個(gè)不需要參數(shù)的方法，你還是得給這個(gè)方法定義一個(gè)self參數(shù)。方法的使用調(diào)用方法同普通函數(shù)一致，忽略self參數(shù)。對(duì)象名.方法名(參數(shù)…)14方法的使用沒(méi)有實(shí)例，方法是不能被調(diào)用的。15init ()

"構(gòu)造器"方法16當(dāng)類被調(diào)用，實(shí)例化的第一步是創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象。一旦對(duì)象創(chuàng)建了，Python

檢查是否實(shí)現(xiàn)了

init

()方法。默認(rèn)情況下，如果沒(méi)有定義（或覆蓋）特殊方法

init

()，對(duì)實(shí)例不會(huì)施加任何特別的操作.任何所需的特定操作，都需要程序員實(shí)現(xiàn)

init

()，覆蓋它的默認(rèn)行為。如果

init

()沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，則返回它的對(duì)象，實(shí)

例化過(guò)程完畢。

init()

"構(gòu)造器"方法如果

init

()已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)，那么它將被調(diào)用，實(shí)例對(duì)象作為第一個(gè)參數(shù)(self)被傳遞進(jìn)去，像標(biāo)準(zhǔn)方法調(diào)用一樣。調(diào)用類時(shí)，傳進(jìn)的任何參數(shù)都交給了

init

()

init

()，是在解釋器為你創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例后調(diào)用的第一個(gè)方法，在你開始使用它之前，這一步可以讓你做些準(zhǔn)備工作。17del ()

"解構(gòu)器"方法有一個(gè)相應(yīng)的特殊解構(gòu)器（destructor）方法名為 del ()。由于Python

具有垃圾對(duì)象回收機(jī)制（靠引用計(jì)數(shù))，這個(gè)函數(shù)要直到該實(shí)例對(duì)象所有的引用都被清除掉后才會(huì)執(zhí)行。Python

中的解構(gòu)器是在實(shí)例釋放前提供特殊處理功能的方法，它們通常沒(méi)有被實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閷?shí)例很少被顯式釋放。18使用缺省參數(shù)進(jìn)行實(shí)例化19定義一個(gè)類來(lái)計(jì)算假想旅館租房費(fèi)用。

init

()構(gòu)造器對(duì)一些實(shí)例屬性進(jìn)行初始化。calcTotal()方法可以計(jì)算每日所有費(fèi)用，如果提供了天數(shù)，那么將計(jì)算整個(gè)旅程全部的住宿費(fèi)用。內(nèi)建的round()函數(shù)可以大約計(jì)算出最接近的費(fèi)用（兩個(gè)小數(shù)位）。使用缺省參數(shù)進(jìn)行實(shí)例化20使用缺省參數(shù)進(jìn)行實(shí)例化21使用缺省參數(shù)進(jìn)行實(shí)例化22使用缺省參數(shù)進(jìn)行實(shí)例化23最開始的兩個(gè)假想例子都是在舊金山，

使用了默認(rèn)值。然后是在西雅圖，

這里我們提供了不同的銷售稅和房間稅率。最后一個(gè)例子在華盛頓特區(qū)。經(jīng)過(guò)計(jì)算更長(zhǎng)的假想時(shí)間，來(lái)擴(kuò)展通常的用法：停留五個(gè)工作日，外加一個(gè)周六，此時(shí)有特價(jià)，假定是星期天出發(fā)回家。使用缺省參數(shù)進(jìn)行實(shí)例化24函數(shù)所有的靈活性，比如默認(rèn)參數(shù)，也可以應(yīng)用到方法中去。在實(shí)例化時(shí)，可變長(zhǎng)度參數(shù)也是一個(gè)好的特性。如果定義了構(gòu)造器，它不應(yīng)返回任何對(duì)象因?yàn)閷?shí)例對(duì)象是自動(dòng)在實(shí)例化調(diào)用后返回的。相應(yīng)地，

init

()就不應(yīng)當(dāng)返回任何對(duì)象（應(yīng)當(dāng)為None）；否則，就可能出現(xiàn)沖突，因?yàn)橹荒芊祷貙?shí)例。25提綱CONTENTS01面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)02對(duì)象和類04組合、子類、派生和繼承03屬性和方法05UML設(shè)計(jì)26一個(gè)類被定義后，目標(biāo)就是要把它當(dāng)成一個(gè)模塊來(lái)使用，并把這些對(duì)象嵌入到你的代碼中去，同其它數(shù)據(jù)類型及邏輯執(zhí)行流混合使用。有兩種方法可以在你的代碼中利用類。第一種是組合。就是讓不同的類混合并加入到其它類中，來(lái)增加功能和代碼重用性。另一種方法是通過(guò)派生。組合27子類、派生和繼承當(dāng)你設(shè)計(jì)“相同的類但有一些不同的功能”時(shí)，派生就是一個(gè)合理的選擇了。面向?qū)ο缶幊棠軌蚴褂靡粋€(gè)已經(jīng)定義好的類，擴(kuò)展它或者對(duì)其進(jìn)行修改，而不會(huì)影響系統(tǒng)中使用現(xiàn)存類的其它代碼片段。允許類特征在子孫類或子類中進(jìn)行繼承。這些子類從基類（或稱祖先類，超類）繼承它們的核心屬性。這些派生可能會(huì)擴(kuò)展到多代。組合樣例28對(duì)地址本類的加強(qiáng)性設(shè)計(jì)。如果在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為

names,addresses

等等創(chuàng)建了單獨(dú)的類。最后我們可能想把這些工作集成到AddrBookEntry類中去，而不是重新設(shè)計(jì)每一個(gè)需要的類。這樣節(jié)省了時(shí)間和精力，而且最后的結(jié)果是容易維護(hù)的代碼

---

一塊代碼中的bugs

被修正，將反映到整個(gè)應(yīng)用中。組合樣例29這樣的類可能包含一個(gè)Name

實(shí)例，以及其它的像StreetAddress,

Phone

,

Email,

還可能需要一些Date

實(shí)例。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：class

NewAddrBookEntry(object):

#class

definition

類定義'newaddressbookentry

class'def

init

(self,

nm,

ph):

#

define

constructor

定義構(gòu)造器

=

Name(nm)

#create

Name

instance

創(chuàng)建Name

實(shí)例self.phone

=

Phone(ph)

#create

Phone

instance

創(chuàng)建Phone

實(shí)例print'Createdinstancefor:',

組合樣例30NewAddrBookEntry

類由它自身和其它類組合而成。這就在一個(gè)類和其它組成類之間定義了一種“has-a

/有一個(gè)”的關(guān)系。比如，我們的NewAddrBookEntry

類“有一個(gè)”

Name類實(shí)例和一個(gè)Phone實(shí)例。創(chuàng)建復(fù)合對(duì)象就可以實(shí)現(xiàn)這些附加的功能，并且很有意義，因?yàn)檫@些類都不相同。子類和派生31如果必須創(chuàng)建不同類型的地址本。希望EmplAddrBookEntry

類中包含更多與工作有關(guān)的屬性，如員工ID

和e-mail

地址？這跟PersonalAddrBookEntry

類不同，它包含更多基于家庭的信息，比如家庭地址，關(guān)系，生日等等。兩種情況下，都不想到從頭開始設(shè)計(jì)這些類，因?yàn)檫@樣做會(huì)重復(fù)創(chuàng)建通用的AddressBook類時(shí)的操作。子類和派生32包含AddressBook

類所有的特征和特性并加入需要的定制特性不是很好嗎？這就是類派生的動(dòng)機(jī)和要求。創(chuàng)建子類的語(yǔ)法看起來(lái)與普通(新式)類沒(méi)有區(qū)別，一個(gè)類名，后跟一個(gè)或多個(gè)需要從其中派生的父類：classSubClassName(ParentClass1[,

parentClass2,...]):class_suite繼承33繼承描述了基類的屬性如何“遺傳”給派生類。一個(gè)子類可以繼承它的基類的任何屬性，不管是數(shù)據(jù)屬性還是方法。P

是一個(gè)沒(méi)有屬性的簡(jiǎn)單類。C

從P

繼承而來(lái)（因此是它的子類），也沒(méi)有屬性：class

P(object):

#

parent

class

父類passclass

C(P):#child

class

子類pass繼承34因?yàn)镻

沒(méi)有屬性，C

沒(méi)有繼承到什么。下面我們給P

添加一些屬性：class

P:#parent

class

父類'P

class'def

init

(self):print'createdaninstanceof',

\self.

class

.

name

class

C(P):#child

class

子類pass繼承現(xiàn)在所創(chuàng)建的P

有文檔字符串（ doc ）和構(gòu)造器，當(dāng)我們實(shí)例化P

時(shí)它被執(zhí)行，如下所示：3536提綱CONTENTS01面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)02對(duì)象和類04組合、子類、派生和繼承03屬性和方法05UML設(shè)計(jì)UML類圖中的關(guān)系37UML（統(tǒng)一建模語(yǔ)言）類與類之間的關(guān)系繼承實(shí)現(xiàn)對(duì)象與對(duì)象之間的關(guān)系依賴

(Dependency

)關(guān)聯(lián)(Association)聚合(Aggregation)

合成(Composition)

UML中類的關(guān)系—繼承繼承指的是一個(gè)類（稱為子類、子接口）繼承另外的一個(gè)類（稱為父類、父接口）的功能，并可以增加它自己的新功能的能力；在Python中類定義時(shí)后面括號(hào)中可加上父類。class

people:def

init

(self):…class

student(people):….38UML中類和接口—實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)指的是一個(gè)class類實(shí)現(xiàn)interface接口（可以是多個(gè)）的功能；實(shí)現(xiàn)是類與接口之間最常見的關(guān)系；Python不支持接口，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)可用類代替；39UML對(duì)象與對(duì)象關(guān)系-依賴依賴可以簡(jiǎn)單的理解，就是一個(gè)類A使用到了另一個(gè)類B，而這種使用關(guān)系是具有偶然性的、臨時(shí)性的、非常弱的，但是B類的變化會(huì)影響到A比如某人要過(guò)河，需要借用一條船，此時(shí)人與船之間的關(guān)系就是依賴；表現(xiàn)在代碼層面，為類B作為參數(shù)被類A在某個(gè)method方法中使用；40UML對(duì)象與對(duì)象關(guān)系-關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)體現(xiàn)的是兩個(gè)類、或者類與接口之間語(yǔ)義級(jí)別的一種強(qiáng)依賴關(guān)系；比如我和我的朋友；這種關(guān)系比依賴更強(qiáng)、不存在依賴關(guān)系的偶然性、關(guān)系也不是臨時(shí)性

的，一般是長(zhǎng)期性的，而且雙方的關(guān)系一般是平等的、關(guān)聯(lián)可以是單向、雙向的；表現(xiàn)在代碼層面，為被關(guān)聯(lián)類B以類屬性的形式出現(xiàn)在關(guān)聯(lián)類A中，也可能是關(guān)聯(lián)

類A引用了一個(gè)類型為被關(guān)聯(lián)類B的全局變量；41UML對(duì)象與對(duì)象關(guān)系-聚合聚合聚合是關(guān)聯(lián)關(guān)系的一種特例，他體現(xiàn)的是整體與部分、擁有的關(guān)系，即has-a的關(guān)系，此時(shí)整體與部分之間是可分離的，他們可以具有各自的生命周期，

部分可以屬于多個(gè)整體對(duì)