《Python編程案例教程》（高登） 6.Python編程案例-項(xiàng)目六

項(xiàng)目六面

向

對(duì)

象

編

程項(xiàng)目六

Python是真正面向?qū)ο蟮母呒?jí)動(dòng)態(tài)編程語(yǔ)言，它以類和對(duì)象作為面向?qū)ο缶幊痰幕A(chǔ)，具有封裝、繼承和多態(tài)三大基本特性，能夠很好地支持代碼復(fù)用和設(shè)計(jì)復(fù)用，使得代碼具有更好的可讀性和可擴(kuò)展性。本項(xiàng)目將詳細(xì)介紹Python中面向?qū)ο缶幊痰姆椒āｍ?xiàng)目導(dǎo)讀項(xiàng)目六理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)思想。掌握定義類和創(chuàng)建對(duì)象的方法，self參數(shù)、構(gòu)造方法和析構(gòu)方法的使用方法。理解類變量和實(shí)例變量、類方法和靜態(tài)方法的區(qū)別。掌握面向?qū)ο蟮娜筇匦裕ǚ庋b、繼承和多態(tài)）及相關(guān)知識(shí)的使用方法。能使用面向?qū)ο蠓椒ň帉?xiě)程序。學(xué)習(xí)目標(biāo)思政目標(biāo)提高對(duì)事物的觀察和歸納能力。

了解生物多樣性的重要性，增強(qiáng)保護(hù)生態(tài)環(huán)境意識(shí)。項(xiàng)目六增強(qiáng)使用抽象思維解決實(shí)際問(wèn)題的能力。Content項(xiàng)目六開(kāi)發(fā)動(dòng)物園里有什么游戲制作個(gè)人信息調(diào)查表開(kāi)發(fā)貓狗大戰(zhàn)游戲開(kāi)發(fā)“動(dòng)物園里有什么”游戲任

務(wù)

一任務(wù)一

“動(dòng)物園里有什么”游戲想要實(shí)現(xiàn)的功能是輪流說(shuō)出一種動(dòng)物的種類及叫聲，如果該動(dòng)物在預(yù)先規(guī)定的范圍中，則輸出動(dòng)物的種類及叫聲，否則終止游戲。本任務(wù)將帶領(lǐng)大家利用類和對(duì)象，開(kāi)發(fā)“動(dòng)物園里有什么”游戲。開(kāi)發(fā)“動(dòng)物園里有什么”游戲任務(wù)描述知識(shí)鏈接一、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)方法被稱為面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)。面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)的核心是過(guò)程，即解決問(wèn)題的步驟。面向過(guò)程的設(shè)計(jì)就好比設(shè)計(jì)一條流水線，需要考慮周全解決問(wèn)題的每個(gè)步驟，如果中間有某個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生了變化，那么就得重新設(shè)計(jì)流水線。因此，使用這種方法開(kāi)發(fā)的程序重用性差、難于維護(hù)。在這種情況下，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)誕生了。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（objectorientedprogramming，OOP）是將所有預(yù)處理的問(wèn)題抽象為對(duì)象，并將相應(yīng)的屬性和行為封裝起來(lái)，以提高軟件的重用性、靈活性和擴(kuò)展性?，F(xiàn)實(shí)世界中，對(duì)象就是客觀存在的某一事物，如一個(gè)人、一輛自行車等。而面向?qū)ο蟮木幊淌澜缰校瑢?duì)象具有屬性和行為兩個(gè)特征，每個(gè)對(duì)象都有各自的屬性和行為。而類是對(duì)這些具有共同特征的對(duì)象的概括、歸納和抽象表達(dá)。例如，將人抽象為“人”類，它具有名字、性別等屬性，行走、吃飯等行為，那么具體的名字為“小明”“小紅”的個(gè)體就是“人”類的對(duì)象，具體關(guān)系如圖6-1所示。任務(wù)一圖6-1類和對(duì)象的關(guān)系class類名:類體Python中定義類的語(yǔ)法格式如下。二、類的定義任務(wù)一其中，class是Python的關(guān)鍵字，用于聲明類；類名必須是合法標(biāo)識(shí)符，通常是一個(gè)有意義的名稱；類體定義類的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，一般包括變量和方法的定義。定義類時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。（1）類名的首字母一般需要大寫(xiě)，如Car。（2）類名后必須緊跟冒號(hào)。（3）類體相對(duì)于class關(guān)鍵字必須保持一定的空格縮進(jìn)。例如，定義一個(gè)Person類，包含姓名屬性和說(shuō)話行為，可以用下面代碼實(shí)現(xiàn)。任務(wù)一classPerson: #定義Person類name='小藍(lán)' #定義姓名變量defspeak(self): #定義說(shuō)方法print('大家好！')在上述代碼中，使用class定義了一個(gè)名為Person的類，類中有一個(gè)name變量和一個(gè)speak()方法。從代碼中可以看出，方法的定義格式和函數(shù)是一樣的，主要區(qū)別在于，方法必須顯式地聲明一個(gè)self參數(shù)，且須位于參數(shù)列表的開(kāi)頭。對(duì)象名=類名()Python中創(chuàng)建對(duì)象的語(yǔ)法格式如下。三、創(chuàng)建對(duì)象任務(wù)一創(chuàng)建對(duì)象后，可以使用它來(lái)訪問(wèn)類中的變量和方法，其語(yǔ)法格式如下對(duì)象名.變量名對(duì)象名.方法名([參數(shù)])任務(wù)一【例

6-1】創(chuàng)建對(duì)象，訪問(wèn)類中的變量和方法?！緟⒖即a】classPerson: #定義Person類name='小藍(lán)' #定義姓名變量defspeak(self): #定義說(shuō)方法print('大家好！')person=Person() #創(chuàng)建對(duì)象person.speak() #調(diào)用類中的方法print('我是{}'.format())

#訪問(wèn)類中的變量任務(wù)一【運(yùn)行結(jié)果】程序運(yùn)行結(jié)果如圖6-2所示。圖6-2

例6-1程序運(yùn)行結(jié)果在Python中，一個(gè)類可以生成無(wú)數(shù)個(gè)對(duì)象，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的方法被調(diào)用時(shí)，對(duì)象會(huì)將自身的引用作為第一個(gè)參數(shù)（即方法的self參數(shù)），傳遞給該方法。這樣，Python就知道需要操作哪個(gè)對(duì)象的方法了。帶self參數(shù)的方法也稱作實(shí)例方法，在類的實(shí)例方法中訪問(wèn)實(shí)例變量時(shí)，須以self為前綴，但在外部通過(guò)對(duì)象名調(diào)用實(shí)例方法時(shí)不需要傳遞該參數(shù)。四、self參數(shù)任務(wù)一任務(wù)一【例

6-2】self參數(shù)的使用?！緟⒖即a】classPerson: #定義Person類defnamed(self,name): #定義命名的方法=name #賦值defspeak(self): #定義顯示名字的方法print('我的名字是{}'.format()) #輸出名字xiaolan=Person() #創(chuàng)建對(duì)象xiaoland('小藍(lán)') #xiaolan調(diào)用named()方法xiaowu=Person() #創(chuàng)建對(duì)象xiaowud('小舞') #xiaowu調(diào)用named()方法xiaolan.speak() #xiaolan調(diào)用speak()方法xiaowu.speak() #xiaowu調(diào)用speak()方法任務(wù)一【運(yùn)行結(jié)果】程序運(yùn)行結(jié)果如圖6-3所示。圖6-3例6-2程序運(yùn)行結(jié)果任務(wù)一

Python在類中定義方法時(shí)將第一個(gè)參數(shù)命名為self只是一個(gè)習(xí)慣，而實(shí)際上名稱是可以改變的。例如：

classA:

defshow(my):

print('hello!')

a=A()

a.show()

上述代碼中，將show()方法的第一個(gè)參數(shù)命名為my，程序運(yùn)行結(jié)果為“hello!”。構(gòu)造方法的固定名稱為_(kāi)_init__()，當(dāng)創(chuàng)建類的對(duì)象時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用構(gòu)造方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)象的初始化操作。五、構(gòu)造方法任務(wù)一【例

6-3】構(gòu)造方法示例。【參考代碼】classPerson: #定義Person類#構(gòu)造方法，定義變量并賦初值def__init__(self):='小藍(lán)'self.snack='薯?xiàng)l'defeat(self): #定義方法，輸出變量print('{}喜歡的零食是{}'.format(,self.snack))xiaolan=Person() #創(chuàng)建對(duì)象xiaolan.eat() #調(diào)用eat()方法任務(wù)一【運(yùn)行結(jié)果】程序運(yùn)行結(jié)果如圖6-4所示。圖6-4例6-3程序運(yùn)行結(jié)果【程序說(shuō)明】在該程序中，第3～5行實(shí)現(xiàn)了__init__()方法，給Person類添加了name和snack屬性并賦初值，在eat()方法中訪問(wèn)了name和snack的值。例6-3中，無(wú)論創(chuàng)建多少個(gè)Person類的對(duì)象，name和snack變量的初始值都是默認(rèn)值。如果想要為不同對(duì)象初始化不同的值，可使用有參構(gòu)造方法，即在構(gòu)造方法中設(shè)置形參。創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，為不同對(duì)象傳入不同的實(shí)參，并將每個(gè)對(duì)象的變量初始化為實(shí)參的值。任務(wù)一【例

6-4】有參構(gòu)造方法示例?！緟⒖即a】classPerson: #定義Person類#構(gòu)造方法，定義變量并賦初值def__init__(self,name,snack):=nameself.snack=snackdefeat(self): #定義方法，輸出變量print('{}喜歡的零食是{}'.format(,self.snack))xiaolan=Person('小藍(lán)','薯?xiàng)l')

#創(chuàng)建對(duì)象xiaolanxiaolan.eat()

#xiaolan調(diào)用eat()方法xiaowu=Person('小舞','冰激凌')

#創(chuàng)建對(duì)象xiaowuxiaowu.eat()

#xiaowu調(diào)用eat()方法任務(wù)一【運(yùn)行結(jié)果】程序運(yùn)行結(jié)果如圖6-5所示。圖6-5例6-4程序運(yùn)行結(jié)果【程序說(shuō)明】在該程序中，第3～5行定義了帶參數(shù)的構(gòu)造方法，包含兩個(gè)參數(shù)name和snack，創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，可為不同對(duì)象傳入不同的參數(shù)值。Python中每個(gè)類有且僅有一個(gè)構(gòu)造方法，即便不手動(dòng)為類添加任何構(gòu)造方法，創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，也會(huì)隱式地調(diào)用只包含self參數(shù)的構(gòu)造方法。創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，Python解釋器會(huì)默認(rèn)調(diào)用構(gòu)造方法；當(dāng)需要?jiǎng)h除一個(gè)對(duì)象來(lái)釋放其所占的資源時(shí)，Python解釋器會(huì)調(diào)用析構(gòu)方法。析構(gòu)方法的固定名稱為_(kāi)_del__()，程序結(jié)束時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)用該方法，也可以使用del語(yǔ)句手動(dòng)調(diào)用該方法刪除對(duì)象。六、析構(gòu)方法任務(wù)一【例

6-5】比較下面兩個(gè)程序，分析輸出結(jié)果。【代碼一】classPerson():def__init__(self): #構(gòu)造方法print('---調(diào)用構(gòu)造方法創(chuàng)建對(duì)象---')def__del__(self): #析構(gòu)方法print('---調(diào)用析構(gòu)方法刪除對(duì)象---')person=Person() #創(chuàng)建對(duì)象print('---程序結(jié)束---')任務(wù)一【代碼二】classPerson():def__init__(self): #構(gòu)造方法print('---調(diào)用構(gòu)造方法創(chuàng)建對(duì)象---')def__del__(self): #析構(gòu)方法print('---調(diào)用析構(gòu)方法刪除對(duì)象---')person=Person() #創(chuàng)建對(duì)象delperson #刪除對(duì)象print('---程序結(jié)束---')【運(yùn)行結(jié)果】圖6-6代碼一運(yùn)行結(jié)果圖6-7代碼二運(yùn)行結(jié)果任務(wù)一【程序說(shuō)明】以上兩段代碼的區(qū)別在于：代碼二在程序結(jié)束前使用del語(yǔ)句手動(dòng)調(diào)用析構(gòu)方法刪除對(duì)象，因此，先輸出“---調(diào)用析構(gòu)方法刪除對(duì)象---”；而代碼一沒(méi)有使用del語(yǔ)句，因此，在程序結(jié)束時(shí)才調(diào)用析構(gòu)方法，后輸出“---調(diào)用析構(gòu)方法刪除對(duì)象---”。任務(wù)實(shí)施完成本任務(wù)，須首先定義動(dòng)物類，然后循環(huán)輸入動(dòng)物的種類及叫聲，判斷是否在指定列表中，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下。（1）定義動(dòng)物類Animal，包含動(dòng)物種類（species）和叫聲（sound）等變量，以及構(gòu)造方法和叫方法speak()。其中，構(gòu)造方法判斷傳入的動(dòng)物種類參數(shù)是否在指定列表中，如果在列表中，species和sound賦值為傳入的參數(shù)，否則賦值為None；speak()方法判斷species是否為None，如果是，提示游戲結(jié)束，并返回False，否則輸出species和sound的值，并返回True。（2）定義循環(huán)標(biāo)志flag，初始值為T(mén)rue。在循環(huán)中，輸入動(dòng)物的種類和叫聲（使用空格隔開(kāi)），并分割輸入的字符串，返回一個(gè)列表；然后以列表的元素作為參數(shù)創(chuàng)建對(duì)象；最后調(diào)用speak()方法，將返回值賦給flag。制作個(gè)人信息調(diào)查表任

務(wù)

二

個(gè)人信息調(diào)查表可根據(jù)調(diào)查目的統(tǒng)計(jì)個(gè)人的相關(guān)信息，如居住城市、姓名、年齡、愛(ài)好和常用的App等，用于人群數(shù)據(jù)分析。本任務(wù)將帶領(lǐng)大家編寫(xiě)Python程序，使用類變量和實(shí)例變量，制作個(gè)人信息調(diào)查表。任務(wù)二制作個(gè)人信息調(diào)查表任務(wù)描述知識(shí)鏈接

一、類變量和實(shí)例變量Python類中定義的變量包括兩種：類變量和實(shí)例變量，它們有以下兩點(diǎn)區(qū)別。（1）類變量是在類中所有方法外定義的；實(shí)例變量一般是指在構(gòu)造方法__init__()中定義的，在類中定義和使用時(shí)必須以self作為前綴。任務(wù)二與很多面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言不同，Python允許在類外部動(dòng)態(tài)地為類和對(duì)象增加變量，這是Python動(dòng)態(tài)類型特點(diǎn)的重要體現(xiàn)。（2）類變量屬于類，可以通過(guò)類名或?qū)ο竺L問(wèn)；而實(shí)例變量屬于實(shí)例（即對(duì)象），在主程序中（或類的外部）只能通過(guò)對(duì)象名訪問(wèn)。任務(wù)二【例

6-6】類變量和實(shí)例變量示例?！緟⒖即a】classToy: #定義Toy類type='小車' #初始化類變量def__init__(self,color):self.color=color #初始化實(shí)例變量toy=Toy('紅色') #創(chuàng)建對(duì)象#訪問(wèn)類變量和實(shí)例變量并輸出print(Toy.type,toy.type,toy.color)Toy.wheelNum=4 #增加類變量toy.price=5 #增加實(shí)例變量#訪問(wèn)增加的類變量和實(shí)例變量并輸出print(Toy.wheelNum,toy.wheelNum,toy.price)任務(wù)二【運(yùn)行結(jié)果】程序運(yùn)行結(jié)果如圖6-9所示。圖6-9例6-6程序運(yùn)行結(jié)果【程序說(shuō)明】Toy類中定義的type和動(dòng)態(tài)為類增加的wheelNum都為類變量，因此，它們都屬于類，可以通過(guò)類名或?qū)ο竺L問(wèn)。但構(gòu)造方法中定義的color和動(dòng)態(tài)為對(duì)象toy增加的price都為實(shí)例變量，因此，它們只能通過(guò)對(duì)象名訪問(wèn)，如果用類名進(jìn)行訪問(wèn)會(huì)提示錯(cuò)誤信息。例如，在程序的末尾增加一條語(yǔ)句“print(Toy.color)”，程序運(yùn)行出錯(cuò)，提示Toy對(duì)象沒(méi)有color屬性，運(yùn)行結(jié)果如圖6-10所示。任務(wù)二如果類中有相同名稱的類變量和實(shí)例變量，通過(guò)對(duì)象名訪問(wèn)變量時(shí)獲取的是實(shí)例變量的值，通過(guò)類名訪問(wèn)變量時(shí)獲取的是類變量的值。圖6-10錯(cuò)誤提示任務(wù)二【例

6-7】類中有相同名稱的類變量和實(shí)例變量示例?！緟⒖即a】classToy: #定義Toy類color='白色' #初始化類變量def__init__(self):self.color='紅色' #初始化實(shí)例變量toy=Toy() #創(chuàng)建對(duì)象print(Toy.color,toy.color)

#訪問(wèn)類變量和實(shí)例變量并輸出任務(wù)二【運(yùn)行結(jié)果】程序運(yùn)行結(jié)果如圖6-11所示。圖6-11例6-7程序運(yùn)行結(jié)果【程序說(shuō)明】從程序運(yùn)行結(jié)果可以看出，類變量和實(shí)例變量的名稱相同，都為color，通過(guò)類名Toy訪問(wèn)color（Toy.color）時(shí)獲取的是類變量的值“白色”，而通過(guò)對(duì)象名toy訪問(wèn)color（toy.color）時(shí)獲取的是實(shí)例變量的值“紅色”。任務(wù)二二、類方法和靜態(tài)方法1．類方法類方法是類所擁有的方法，須用修飾器“@classmethod”來(lái)標(biāo)識(shí)。對(duì)于類方法，第一個(gè)參數(shù)必須是類對(duì)象，一般以cls作為第一個(gè)參數(shù)（同self一樣只是一個(gè)習(xí)慣），可以通過(guò)對(duì)象名調(diào)用類方法，也可以通過(guò)類名調(diào)用類方法。【例

6-8】類方法示例。【參考代碼】任務(wù)二classBook: #定義Book類type='課外書(shū)' #定義類變量并賦值#類方法，用classmethod進(jìn)行修飾@classmethoddefgetType(cls):returncls.type #返回類變量的值book=Book() #創(chuàng)建對(duì)象print(Book.getType()) #通過(guò)類名調(diào)用類方法print(book.getType()) #通過(guò)對(duì)象名調(diào)用類方法任務(wù)二【運(yùn)行結(jié)果】程序運(yùn)行結(jié)果如圖6-12所示。圖6-12例6-8程序運(yùn)行結(jié)果【程序說(shuō)明】上述代碼中定義了一個(gè)Book類，在其中添加了類變量type，然后在類方法getType()中返回type的值。從運(yùn)行結(jié)果可以看出，用對(duì)象名調(diào)用類方法和用類名調(diào)用類方法的效果是一樣的。類方法可以訪問(wèn)類變量，但無(wú)法訪問(wèn)實(shí)例變量。任務(wù)二二、類方法和靜態(tài)方法2．靜態(tài)方法要在類中定義靜態(tài)方法，須在方法前加上“@staticmethod”標(biāo)記符，以表示下面的方法是靜態(tài)方法。使用靜態(tài)方法的好處是，不需要實(shí)例化對(duì)象即可調(diào)用該方法。靜態(tài)方法沒(méi)有self參數(shù)，所以它無(wú)法訪問(wèn)類的實(shí)例變量；靜態(tài)方法也沒(méi)有cls參數(shù)，所以它也無(wú)法訪問(wèn)類變量。靜態(tài)方法既可以通過(guò)對(duì)象名調(diào)用，也可以通過(guò)類名調(diào)用?！纠?/p>

6-9】靜態(tài)方法示例?！緟⒖即a】任務(wù)二classBook: #定義Book類type='課外書(shū)' #定義類變量并賦值#靜態(tài)方法，用@staticmethod進(jìn)行修飾@staticmethoddefprintType():print('---書(shū)的類別---')book=Book() #創(chuàng)建對(duì)象book.printType() #通過(guò)對(duì)象名調(diào)用靜態(tài)方法Book.printType() #通過(guò)類名調(diào)用靜態(tài)方法print(book.type) #輸出type任務(wù)二【運(yùn)行結(jié)果】程序運(yùn)行結(jié)果如圖6-13所示。圖6-13例6-9程序運(yùn)行結(jié)果通過(guò)類的對(duì)象名可以調(diào)用實(shí)例方法、類方法和靜態(tài)方法，通過(guò)類名可以調(diào)用類方法和靜態(tài)方法。一般情況下，如果要修改實(shí)例變量的值，可直接使用實(shí)例方法；如果要修改類變量的值，可直接使用類方法；如果是輔助功能，如打印菜單等，則可以考慮使用靜態(tài)方法。任務(wù)實(shí)施完成本任務(wù)，須首先定義人類Person，包含居住城市（city）、姓名（name）、年齡（age）、愛(ài)好（hobby）和常用的App（app）等變量，以及構(gòu)造方法、printMenu()方法和printInfo()方法。其中，city為類變量，初始值為“北京”，其余為實(shí)例變量；構(gòu)造方法初始化實(shí)例變量；printMenu()為靜態(tài)方法，輸出個(gè)人信息提示；printInfo()方法輸出個(gè)人信息。然后創(chuàng)建兩個(gè)對(duì)象person1和person2，分別調(diào)用printMenu()和printInfo()方法，創(chuàng)建person2前將city重新賦值為“上?！?。開(kāi)發(fā)“貓狗大戰(zhàn)”游戲任

務(wù)

三

“貓狗大戰(zhàn)”游戲想要實(shí)現(xiàn)的功能是通過(guò)鍵盤(pán)控制貓和狗游戲角色進(jìn)行PK，可控制動(dòng)物角色增加生命值，或者攻擊對(duì)方，對(duì)方受到攻擊會(huì)減少一定的生命值，直到一方的生命值為零結(jié)束比賽。本任務(wù)將帶領(lǐng)大家利用類的繼承，開(kāi)發(fā)“貓狗大戰(zhàn)”游戲。任務(wù)三開(kāi)發(fā)“貓狗大戰(zhàn)”游戲任務(wù)描述知識(shí)鏈接

面向?qū)ο缶幊叹哂蟹庋b、繼承和多態(tài)三大特征。一、封裝封裝是面向?qū)ο缶幊痰暮诵乃枷耄鼘?duì)象的屬性和行為封裝起來(lái)（其載體是類），隱藏其實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，用戶只需通過(guò)接口來(lái)操作對(duì)象。好比用戶使用計(jì)算機(jī)時(shí)，通過(guò)鍵盤(pán)就可以實(shí)現(xiàn)一些功能，無(wú)須知道計(jì)算機(jī)內(nèi)部是如何工作的。任務(wù)三【例

6-10】私有化變量和方法。【參考代碼】classPeople:

#定義People類def__init__(self,name,age):=nameself.__age=age #定義私有變量__agedef__sayHello(self):

#定義私有方法print('Hello，大家好')defgreeting(self):

#定義接口函數(shù)，調(diào)用私有方法self.__sayHello()defgetAge(self):

#定義接口函數(shù)，返回私有變量__age的值returnself.__agexiaolan=People('小藍(lán)',10)

#創(chuàng)建對(duì)象xiaolan.greeting() #調(diào)用接口函數(shù)#訪問(wèn)實(shí)例變量和調(diào)用接口函數(shù)并輸出print('我叫{}，今年{}歲了。'.format(,xiaolan.getAge()))任務(wù)三【運(yùn)行結(jié)果】程序運(yùn)行結(jié)果如圖6-15所示。圖6-15例6-10程序運(yùn)行結(jié)果如果在類外部調(diào)用私有方法或訪問(wèn)私有變量，就會(huì)提示錯(cuò)誤信息。例如，在程序的末尾增加兩條語(yǔ)句“xiaolan.__sayHello()”和“print(xiaolan.__age)”，程序運(yùn)行出錯(cuò)，結(jié)果如圖6-16所示。出現(xiàn)上述問(wèn)題的原因是“__sayHello()”為私有方法，類的外部無(wú)法調(diào)用類的私有方法。同理，如果程序執(zhí)行到“print(xiaolan.__age)”時(shí)，也會(huì)提示類似的錯(cuò)誤信息。任務(wù)三圖6-16錯(cuò)誤提示Python目前的私有機(jī)制其實(shí)是偽私有，實(shí)際上，在外部可以通過(guò)“_類名__屬性”訪問(wèn)私有變量和調(diào)用私有方法。例如，將例6-10代碼中的最后兩條語(yǔ)句改成以下形式，也可正常運(yùn)行程序。xiaolan._People__sayHello() #類外部調(diào)用私有方法#類外部訪問(wèn)私有變量print('我叫{}，今年{}歲了'.format(,xiaolan._People__age))任務(wù)三二、繼承繼承是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中兩個(gè)類之間的一種關(guān)系，是指從已有的類中派生出新的類。被繼承的類稱為基類或父類，繼承父類的類稱為子類或派生類。子類可以繼承父類的屬性和行為，還可以增加自己的屬性和行為。例如，自行車類有品牌、外觀等屬性，剎車、加速等行為，而雙人自行車?yán)^承了自行車類（父類）的屬性和行為，還增加了后座這個(gè)屬性。子類還可以改變從父類繼承來(lái)的行為。例如，雜技演員使用的自行車不僅可以前進(jìn)，還可以后退，這就改變了自行車類的行為。繼承使父類的代碼得到重用，在繼承父類提供的共同特性的基礎(chǔ)上增加新的代碼，可以大幅度減少開(kāi)發(fā)工作量，并且可以很大程度地保證質(zhì)量。繼承分為單繼承和多繼承兩種。在Python中，當(dāng)一個(gè)子類只有一個(gè)父類時(shí)稱為單繼承。定義子類的語(yǔ)法格式如下子類可以繼承父類的所有公有變量和公有方法，但不能繼承其私有變量和私有方法。class子類名(父類名):任務(wù)三【例

6-11】單繼承示例。【參考代碼】classAnimal: #定義Animal類type='動(dòng)物' #定義變量typefood='食物' #定義變量fooddefeat(self):

#定義方法輸出type和foodprint('{}吃{}'.format(self.type,self.food))classCat(Animal):

#定義Cat類繼承Animal類pass #空語(yǔ)句cat=Cat() #創(chuàng)建對(duì)象cat.eat() #調(diào)用父類方法cat.type='貓' #修改typecat.food='魚(yú)' #修改foodcat.eat() #調(diào)用父類方法任務(wù)三【運(yùn)行結(jié)果】程序運(yùn)行結(jié)果如圖6-17所示。圖6-17例6-11程序運(yùn)行結(jié)果【程序說(shuō)明】上述代碼中定義了Animal類，包含type和food變量，以及eat()方法；然后定義了Cat子類繼承Animal類，不執(zhí)行任何操作；最后創(chuàng)建Cat類對(duì)象，修改父類中的變量，并調(diào)用父類中的方法。從程序的運(yùn)行結(jié)果可以看出，子類繼承了父類的變量和方法。Python中pass表示空語(yǔ)句，即不執(zhí)行任何操作，一般用作占位語(yǔ)句，保持程序結(jié)構(gòu)的完整性。任務(wù)三2．多繼承

多繼承指一個(gè)子類可以有多個(gè)父類，它繼承了多個(gè)父類的特性。例如，沙發(fā)床是沙發(fā)和床的功能的組合，兒子喜歡做爸爸和媽媽喜歡做的事。多繼承可以看作是對(duì)單繼承的擴(kuò)展，其語(yǔ)法格式如下。class子類名(父類名1,父類名2……):【例

6-12】多繼承示例。任務(wù)三classDadLikeDo: #定義DadLikeDo類defbasketball(self): #定義打籃球方法print('打籃球')classMomLikeDo: #定義MomLikeDo類defsing(self): #定義唱歌方法print('唱歌')#定義SonLikeDo類，繼承DadLikeDo類和MomLikeDo類classSonLikeDo(DadLikeDo,MomLikeDo):defdance(self): #定義跳舞方法print('跳舞')son=SonLikeDo() #創(chuàng)建對(duì)象print('兒子喜歡做的事：')son.basketball() #調(diào)用DadLikeDo類的方法son.sing() #調(diào)用MomLikeDo類的方法son.dance() #調(diào)用SonLikeDo類的方法【參考代碼】任務(wù)三【運(yùn)行結(jié)果】程序運(yùn)行結(jié)果如圖6-18所示。圖6-18例6-12程序運(yùn)行結(jié)果【程序說(shuō)明】上述代碼中定義了DadLikeDo類，包含basketball()方法，以及定義了MomLikeDo類，包含sing()方法；然后定義了繼承DadLikeDo類和MomLikeDo類的子類SonLikeDo，包含dance()方法；最后創(chuàng)建SonLikeDo類的對(duì)象，分別調(diào)用basketball()、sing()和dance()方法。從程序運(yùn)行結(jié)果可以看出，子類同時(shí)繼承了多個(gè)父類的方法。任務(wù)三在Python中，如果兩個(gè)父類中有同名的方法，那么調(diào)用該同名方法時(shí)會(huì)調(diào)用先繼承的類中的方法。例如，如果DadLikeDo類和MomLikeDo類中有同名的方法，用“classSonLikeDo(DadLikeDo,MomLikeDo):”語(yǔ)句定義子類時(shí)，子類會(huì)先繼承DadLikeDo類。任務(wù)三3．方法重寫(xiě)

當(dāng)父類中的方法無(wú)法滿足子類需求或子類具有特有功能時(shí)，可以在子類中重寫(xiě)父類的方法，即子類中的方法會(huì)覆蓋父類中同名的方法，以實(shí)現(xiàn)不同于父類的功能。【例

6-13】重寫(xiě)父類的方法示例。任務(wù)三classStudent: #定義Student類name='xx' #定義變量namedefcategory(self): #定義方法category()print(+'是學(xué)生')classPupil(Student): #定義Pupil類繼承Student類defcategory(self): #重寫(xiě)category()方法print(,'是小學(xué)生')classJunior(Student): #定義Junior類繼承Student類defcategory(self): #重寫(xiě)category()方法print(,'是初中生')xioalan=Pupil() #創(chuàng)建Pupil類對(duì)象='小藍(lán)' #修改namexioalan.category() #調(diào)用category()方法xiaoming=Junior() #創(chuàng)建Junior類對(duì)象='小明' #修改namexiaoming.category() #調(diào)用category()方法【參考代碼】任務(wù)三【運(yùn)行結(jié)果】程序運(yùn)行結(jié)果如圖6-19所示。圖6-19例6-13程序運(yùn)行結(jié)果【程序說(shuō)明】從程序運(yùn)行結(jié)果可以看出，在調(diào)用Pupil類和Junior類對(duì)象的category()方法時(shí)，只調(diào)用了子類中重寫(xiě)的方法，不會(huì)再調(diào)用父類的category()方法。如果需要在子類中調(diào)用父類的方法，可以使用內(nèi)置函數(shù)super()或通過(guò)“父類名.方法名()”來(lái)實(shí)現(xiàn)。任務(wù)三classStudent:

#定義Student類def__init__(self,name,age):

#構(gòu)造方法，傳遞name和age=nameself.age=agedefshowInfo(self):

#定義showInfo()方法，輸出name和ageprint('姓名：{}；年齡：{}'.format(,self.age))classPupil(Student):

#定義Pupil類繼承Student類#構(gòu)造方法，傳遞name、age和sexdef__init__(self,name,age,sex):super().__init__(name,age)

#調(diào)用父類構(gòu)造方法self.sex=sexdefshowInfo(self):Student.showInfo(self)

#調(diào)用父類showInfo()方法print('性別：{}'.format(self.sex))#輸出sexxiaolan=Pupil('小藍(lán)',10,'女')

#創(chuàng)建對(duì)象xiaolan.showInfo()

#調(diào)用showInfo()方法【例6-14】子類調(diào)用父類的方法示例?！緟⒖即a】任務(wù)三【運(yùn)行結(jié)果】程序運(yùn)行結(jié)果如圖6-20所示。圖6-20例6-14程序運(yùn)行結(jié)果【程序說(shuō)明】以上代碼中定義了Student類，在該類的__init__()方法中定義了name和age變量。然后定義了繼承Student類的子類Pupil，在該類中重寫(xiě)了構(gòu)造方法__init__()，使用super()函數(shù)調(diào)用父類的構(gòu)造方法，并添加了自定義變量sex，使Pupil類既擁有自定義的sex，又擁有父類的name和age；還重寫(xiě)了showInfo()方法，使用父類名調(diào)用了父類的showInfo()方法輸出name和age，又輸出了sex。任務(wù)三三、多態(tài)

在Python中，多態(tài)指的是一類事物有多種形態(tài)，如一個(gè)父類有多個(gè)子類，因而多態(tài)的概念依賴于繼承。而多態(tài)性可以這樣描述：向不同的對(duì)象發(fā)送同一條消息，不同的對(duì)象在接收時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的行為（即方法）。也就是說(shuō)，每個(gè)對(duì)象可以用自己的方式去響應(yīng)同一消息（調(diào)用函數(shù)）?！纠?-15】多態(tài)示例。任務(wù)三classPerson: #定義Person類def__init__(self,name):

#構(gòu)造方法，定義name=namedefwho(self): #定義who()方法print('我是一個(gè)人,我的名字是{}'.format())classStudent(Person):

#定義Student類，繼承Person類def__init__(self,n