Python語(yǔ)言基礎(chǔ)與應(yīng)用- 課件 第6章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)

Python語(yǔ)言基礎(chǔ)與應(yīng)用06面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)PYTHON目錄CONTENTSTEACH0102036.1類和對(duì)象6.2屬性6.3方法046.4構(gòu)造方法和析構(gòu)方法056.5面向?qū)ο蟮娜筇匦?.1類和對(duì)象6.2屬性1、概念

類（Class）：類是一種抽象的概念，它定義了一組具有相似屬性和行為的對(duì)象的模板，包含屬性（變量）和方法（函數(shù)）。通過(guò)類，可以創(chuàng)建具有相同屬性和行為的多個(gè)對(duì)象。1、概念對(duì)象（Object）：對(duì)象是類的實(shí)例。每個(gè)對(duì)象都有其獨(dú)特的屬性和行為。對(duì)象的屬性，由類定義，并在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)初始化。對(duì)象的方法，由類定義，并在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)與對(duì)象相關(guān)聯(lián)。通過(guò)對(duì)象，可以訪問(wèn)和操作其屬性，并調(diào)用其方法。2、類和對(duì)象的創(chuàng)建類的創(chuàng)建：在Python中，使用class關(guān)鍵字來(lái)定義或創(chuàng)建一個(gè)類。對(duì)象的創(chuàng)建：使用類的名稱和括號(hào)來(lái)創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象。【示例1】#創(chuàng)建Dog類classDog:pass#創(chuàng)建對(duì)象dog1、對(duì)象dog2dog1=Dog()dog2=Dog()類屬性是定義在類本身上的屬性，屬于類本身，而不是類的任何特定實(shí)例。在類的所有實(shí)例之間共享相同的值?？梢酝ㄟ^(guò)“類名.屬性名”的方式訪問(wèn)。實(shí)例屬性是定義在類的實(shí)例上的屬性，每個(gè)實(shí)例可以有自己獨(dú)特的值。只能通過(guò)對(duì)象來(lái)訪問(wèn)。#創(chuàng)建一個(gè)Dog類classDog:#類屬性：所有狗都共有的屬性speciesspecies="哺乳動(dòng)物"#犬種，這是一個(gè)類屬性#初始化方法，設(shè)置實(shí)例屬性namedef__init__(self,name):#實(shí)例屬性：每只狗獨(dú)有的屬性=name#狗的名字#創(chuàng)建一個(gè)Dog類的實(shí)例，即一只具體的狗“小狗毛毛”molly=Dog("毛毛")#訪問(wèn)類屬性print(Dog.species)#輸出"哺乳動(dòng)物"#訪問(wèn)實(shí)例屬性print()#輸出"毛毛"【示例2】小結(jié)：知識(shí)點(diǎn)：類、對(duì)象、屬性類是對(duì)象的模板，封裝了對(duì)象的一些性質(zhì)和行為。對(duì)象是類的具體化，每個(gè)對(duì)象都有其獨(dú)特的屬性和行為。類屬性是定義在類中的屬性，它們?cè)陬惖乃袑?shí)例之間共享。實(shí)例屬性是定義在對(duì)象中的屬性，每個(gè)實(shí)例都有自己獨(dú)立的實(shí)例屬性。6.3方法1、方法與函數(shù)的區(qū)別

●定義位置：函數(shù)定義在模塊級(jí)別，而方法定義在類內(nèi)部。

●調(diào)用方式：函數(shù)直接通過(guò)名稱調(diào)用，方法通過(guò)類的實(shí)例調(diào)用。

●參數(shù)：方法的第一個(gè)參數(shù)，通常是一個(gè)名為self的第一個(gè)參數(shù)，代表類的實(shí)例。2、方法的定義和調(diào)用

●在Python中，方法是類的成員函數(shù)。

●方法定義在類的定義中，并使用實(shí)例數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。1、方法與函數(shù)的區(qū)別

●定義位置：函數(shù)定義在模塊級(jí)別，而方法定義在類內(nèi)部。

●調(diào)用方式：函數(shù)直接通過(guò)名稱調(diào)用，方法通過(guò)類的實(shí)例調(diào)用。

●參數(shù)：方法的第一個(gè)參數(shù)，通常是一個(gè)名為self的第一個(gè)參數(shù)，代表類的實(shí)例。2、方法的定義和調(diào)用

●在Python中，方法是類的成員函數(shù)。

●方法定義在類的定義中，并使用實(shí)例數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。【示例1】#方法的定義#定義一個(gè)MyClass類classMyClass:defmy_method(self,arg1,arg2):#方法體pass【示例2】#方法的調(diào)用#創(chuàng)建一個(gè)MyClass的實(shí)例obj=MyClass()

#調(diào)用my_method方法obj.my_method(arg1_value,arg2_value)3、方法的分類#定義MyClass類classMyClass:definstance_method(self,arg1,arg2):#可以通過(guò)self訪問(wèn)和修改實(shí)例的屬性print("Thisisaninstancemethod.")#創(chuàng)建類的實(shí)例obj=MyClass()#調(diào)用實(shí)例方法obj.instance_method(2,3)3、方法的分類【示例3：實(shí)例方法】#定義MyClass類classMyClass:@classmethoddefclass_method(cls,arg1,arg2):#可以通過(guò)cls訪問(wèn)和修改類的屬性print("Thisisaclassmethod.")#通過(guò)類調(diào)用類方法MyClass.class_method(2,3)#或者通過(guò)類的實(shí)例調(diào)用類方法obj=MyClass()obj.class_method(2,3)3、方法的分類【示例4：類方法】#定義MyClass類classMyClass:

@staticmethoddefstatic_method(arg1,arg2):#靜態(tài)方法不能訪問(wèn)類的實(shí)例或類屬性

print("Thisisastaticmethod.")#通過(guò)類調(diào)用靜態(tài)方法MyClass.static_method(2,3)#或者通過(guò)類的實(shí)例調(diào)用靜態(tài)方法obj=MyClass()obj.static_method(2,3)3、方法的分類【示例5：靜態(tài)方法】小結(jié)：知識(shí)點(diǎn)：方法在Python中，函數(shù)和方法有一些關(guān)鍵的區(qū)別，這些區(qū)別主要體現(xiàn)在定義位置、調(diào)用方式、參數(shù)等方面。方法的定義是在類的定義中進(jìn)行，并通過(guò)實(shí)例數(shù)據(jù)進(jìn)行方法的調(diào)用操作。方法在實(shí)際應(yīng)用中，通常用于操作類的狀態(tài)或執(zhí)行與類的實(shí)例相關(guān)的任務(wù)，方法類型有：實(shí)例方法、類方法、靜態(tài)方法，它們具有不同的用途和調(diào)用方式。6.4構(gòu)造方法和

析構(gòu)方法1、特殊的兩個(gè)方法構(gòu)造方法：用于在創(chuàng)建類的新實(shí)例時(shí)，進(jìn)行初始化操作。析構(gòu)方法：用于在對(duì)象被銷毀之前，執(zhí)行清理操作。構(gòu)造方法對(duì)象的初始化析構(gòu)方法回收/撤銷對(duì)象2、構(gòu)造方法名字是__init__。當(dāng)創(chuàng)建類的新實(shí)例時(shí)，__init__方法會(huì)被自動(dòng)調(diào)用?？梢越邮苋我鈹?shù)量的參數(shù)，除了第一個(gè)參數(shù)必須是self之外，其他參數(shù)可以根據(jù)需要進(jìn)行定義。self參數(shù)代表類的實(shí)例本身，使用self可以訪問(wèn)和修改實(shí)例的屬性和方法。2、構(gòu)造方法常用于：設(shè)置對(duì)象的初始屬性值。分配或初始化對(duì)象內(nèi)部使用的資源。驗(yàn)證傳遞給對(duì)象的參數(shù)的有效性。2、構(gòu)造方法#創(chuàng)建一個(gè)Person類classPerson:def__init__(self,name,age):=name

#設(shè)置實(shí)例的name屬性self.age=age

#設(shè)置實(shí)例的age屬性print("Person對(duì)象已創(chuàng)建")#創(chuàng)建一個(gè)Person對(duì)象實(shí)例person=Person("Alice",30)#訪問(wèn)對(duì)象實(shí)例的屬性print()

#輸出:Aliceprint(person.age)

#輸出:30【示例1】3、析構(gòu)方法名字是__del__。當(dāng)對(duì)象被回收時(shí)，會(huì)調(diào)用__del__這個(gè)方法。接受self作為第一個(gè)參數(shù)（代表類的實(shí)例本身），表示即將被銷毀的對(duì)象實(shí)例。通常用于：釋放對(duì)象持有的資源，如文件句柄、網(wǎng)絡(luò)連接、內(nèi)存等。執(zhí)行任何在對(duì)象銷毀之前必須完成的清理任務(wù)。執(zhí)行對(duì)象的狀態(tài)維護(hù)或驗(yàn)證。3、析構(gòu)方法#創(chuàng)建一個(gè)Person類classPerson:def__init__(self,name,age):=nameself.age=ageprint(f"創(chuàng)建了一個(gè)名為{}，年齡為{self.age}的人")def__del__(self):print(f"銷毀了名為{}，年齡為{self.age}的人")#創(chuàng)建一個(gè)Person對(duì)象實(shí)例p=Person("Alice",30)#刪除對(duì)象實(shí)例p的引用，Python將自動(dòng)銷毀p對(duì)象并調(diào)用其析構(gòu)方法delp【示例2】小結(jié)：知識(shí)點(diǎn)：構(gòu)造方法、析構(gòu)方法構(gòu)造方法是在類定義中定義一個(gè)名為__init__的特殊方法。它接受self作為第一個(gè)參數(shù)，也可以接受其它任意數(shù)量的參數(shù)。在創(chuàng)建類的新實(shí)例時(shí)自動(dòng)調(diào)用，初始化對(duì)象。析構(gòu)方法是在類定義中定義一個(gè)名為__del__的特殊方法。它接受self作為第一個(gè)參數(shù)，代表類的實(shí)例本身。當(dāng)實(shí)例對(duì)象被銷毀時(shí)，Python解釋器會(huì)自動(dòng)調(diào)用這個(gè)方法。6.5面向?qū)ο蟮?/p>

三大特性面向?qū)ο缶幊痰娜蠛诵奶匦裕悍庋b、繼承和多態(tài)。Python作為一種面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，也具有封裝、繼承和多態(tài)的特性。封裝多態(tài)繼承1、封裝封裝是指隱藏對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)（屬性）和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)（方法），只對(duì)外提供有限的訪問(wèn)接口。封裝通常是通過(guò)定義私有屬性和私有方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。私有屬性和方法只能在類內(nèi)部訪問(wèn)，而不能從外部直接訪問(wèn)?？梢酝ㄟ^(guò)在屬性或方法名前加上兩個(gè)下劃線（_

_）來(lái)定義私有成員。1、封裝#創(chuàng)建一個(gè)Person類classPerson:def__init__(self,name,age):#私有屬性self.__name=nameself.__age=age#公有方法，用于獲取私有屬性的值defget_name(self):returnself.__name#公有方法，用于獲取私有屬性的值defget_age(self):returnself.__age#公有方法，用于設(shè)置私有屬性的值defset_age(self,new_age):ifnew_age>=0:self.__age=new_ageelse:print("Invalidage!")【示例1】1、封裝（接上頁(yè)）#創(chuàng)建一個(gè)Person對(duì)象person=Person("Alice",25)#通過(guò)公有方法獲取私有屬性的值print(person.get_name())

#輸出:Aliceprint(person.get_age())

#輸出:25#通過(guò)公有方法設(shè)置私有屬性的值person.set_age(30)print(person.get_age())

#輸出:30#嘗試直接訪問(wèn)私有屬性#

print(person.__name)

#報(bào)錯(cuò)【示例1】2、繼承繼承是從已有的類（父類或基類）派生出新的類（子類）的過(guò)程。子類繼承了父類的屬性和方法，同時(shí)還可以定義自己特有的屬性和方法。在Python中，通過(guò)class關(guān)鍵字定義新類時(shí)，在類名后面用圓括號(hào)列出基類名，即可實(shí)現(xiàn)繼承。代碼復(fù)用的重要手段2、繼承#父類：動(dòng)物classAnimal:def__init__(self,name):=namedefspeak(self):return"動(dòng)物的叫聲"#子類：狗classDog(Animal):defspeak(self):return"汪汪汪！"#子類：貓classCat(Animal):defspeak(self):return"喵喵喵！"#創(chuàng)建Dog和Cat對(duì)象，并調(diào)用speak方法dog=Dog("小汪")print(dog.speak())#輸出：汪汪汪！cat=Cat("小喵")print(cat.speak())

#輸出：喵喵喵！#創(chuàng)建Animal對(duì)象，并調(diào)用speak方法frog=Animal("小蛙")print(frog.speak())#輸出：動(dòng)物的叫聲【示例2】3、多態(tài)多態(tài)是指允許使用相同的接口來(lái)處理不同類型的對(duì)象。當(dāng)調(diào)用同一個(gè)方法時(shí)，不同的對(duì)象會(huì)產(chǎn)生不同的行為。多