Python 面向对象 --- 多态

阅读量：5938 次

发布时间：2019-06-19

本文共 6010 字，大约阅读时间需要 20 分钟。

目标

多态

面向对象三大特性

1，封装根据职责将属性和方法封装到一个抽象的类中

定义类的准则

2，继承 实现代码的重用，相同的代码不需要重复的编写

设计类的技巧

子类针对自己特有的需求，编写特定的代码

3，多态不同的 子类对象 调用相同的 父类方法，产生不同的执行结果

多态可以 增加代码的灵活度

以继承和 重写父类方法 为前提

是调用方法的技巧，不会影响到类的内部设计

多态案例演练

需求

1，在 Dog 类中封装方法 game

普通狗只是能简单的玩耍

2，定义 XiaoTianQuan 继承自 Dog ，并且重写 game 方法

哮天犬需要在天上玩耍

3，定义 Person 类，并封装一个 和狗玩 的方法

在方法内部，直接让 狗对象 调用 game 方法

class Dog(object):        def __init__(self, name):            self.name = name            def game(self):            print("普通狗 [%s] ：蹦蹦跳跳旺旺旺~~~" % self.name)            class XiaoTianQuan(Dog):        def game(self):            print("神仙狗 [%s] : 飞天入地吼吼吼~~~" % self.name)            class Person(object):        def __init__(self, name):            self.name = name            def game_with_dog(self, dog):            print("[%s] 带着 [%s] 愉快的玩耍" % (self.name, dog.name))                # 让狗玩耍            dog.game()                # 1，创建一个狗对象    # xiaobudian = Dog("小不点")    xiaobudian = XiaoTianQuan("小不点")        # 2，创建一个人对象    namei = Person("娜美")        # 3，调用方法    namei.game_with_dog(xiaobudian)            # 结果呈现    [娜美] 带着 [小不点] 愉快的玩耍    神仙狗 [小不点] : 飞天入地吼吼吼~~~

小结

Person 类中只需要让 狗对象 调用 game 方法，而不关心具体是 什么狗
- game 方法是在 Dog 父类中定义的

在程序执行时，传入不同的 狗对象 实参，就会产生不同的执行结果

01，类的结构

1.1 术语 -- 实例

1，使用面向对象开发，第一步 是设计类

2，使用 类名() 创建对象， 创建对象 的动作有两步

1) 在内存中为对象 分配空间

2) 调用初始化方法 __init__ 为 对象初始化

3，对象创建后，内存中就有了一个对象的 实实在在 的内存 —— 实例

因此，

1，创建出来的对象叫做类的实例

2，创建对象的动作叫做 实例化

3，对象的属性 叫做 实例属性

4，对象调用的方法 叫做 实例化方法

在程序执行时：

1，对象各自拥有自己的 实例属性

2，调用对象方法，可以通过 self.

访问自己的属性

调用自己的方法

结论

每一个对象 都有自己 独立的内存空间，保存各自不同的属性

多个对象的方法，在内存中只有一份，在调用方法时，需要把对象的引用 传递到方法内部

1.2 类是一个特殊的对象

Python 中 一切皆对象：

class AAA: 定义的类属于 类对象

obj1 = AAA() 属于 实例对象

在程序运行时，类同样 会被加载到内存

在 python 中，类是一个特殊的对象 --- 类对象

在程序运行时，类对象 在内存中 只有一份 ，使用 一个类 可以创建出 很多个对象实例

除了封装实例的属性和方法外，类对象 还可以拥有自己的属性和方法
1，类属性
2，类方法

通过 类名. 的方式可以 访问类的属性 或者 调用类的方法

02，类的属性和实例属性

2.1 概念和使用

类属性 就是给 类对象 中定义的属性

通常用来记录 与这个类相关 的特征

类属性 不会用于记录 具体对象的特征

示例需求

定义一个 工具类

每件工具都有自己的 name

需求 --- 知道使用这个类，创建了多少个工具对象？

class Tool(object):            # 使用赋值语句定义类属性，记录所有工具对象数量        count = 0            def __init__(self, name):            self.name = name                # 让类属性的值 +1            Tool.count += 1            # 1, 创建工具对象    tool1 = Tool("方天画戟")    tool2 = Tool("青龙偃月刀")    tool3 = Tool("涯角枪")    tool4 = Tool("丈八蛇矛")    tool5 = Tool("双铁戟")    tool6 = Tool("古锭刀")    tool7 = Tool("青釭剑")    tool8 = Tool("雌雄双剑")    tool9 = Tool("诸葛连弩")        # 2，输出的工具对象的数量    print(Tool.count)        # 结果呈现    9

2.2 属性的获取机制

在 python 中 属性的获取 存在一个 向上查找的机制

因此，要访问类属性有两种发式：
- 类名.类属性
- 对象.类对象 （不推荐）

注意

如果使用 对象.类对象 = 值 赋值语句，只会 给对象添加一个属性，而不会影响到 类属性的值

class Tool(object):            # 使用赋值语句定义类属性，记录所有工具对象数量        count = 0            def __init__(self, name):            self.name = name                # 让类属性的值 +1            Tool.count += 1            # 1, 创建工具对象    tool1 = Tool("方天画戟")    tool2 = Tool("青龙偃月刀")    tool3 = Tool("涯角枪")    tool4 = Tool("丈八蛇矛")    tool5 = Tool("双铁戟")    tool6 = Tool("古锭刀")    tool7 = Tool("青釭剑")    tool8 = Tool("雌雄双剑")    tool9 = Tool("诸葛连弩")        # 2，输出的工具对象的数量    print("对象.类对象 对象总数 %d" % tool6.count)    tool6.count = 99    print("对象.类对象 对象总数 %d" % tool6.count)    print("类名.类属性 对象总数 %d" % Tool.count)            # 结果呈现    对象.类对象 对象总数 9    对象.类对象 对象总数 99    类名.类属性 对象总数 9

03，类方法和静态方法

3.1 类方法

类属性 就是针对 类对象 定义的属性
- 使用 赋值语句 在 class 关键字下方可以定义 类属性
- 类属性 用于记录 与这个类相关 的特征

类方法 就是针对 类对象 定义的方法
- 在 类方法 内部可以直接访问 类属性 或者调用其它的 类方法

语法如下

@classmethoddef 类方法名(cls):    pass

类方法需要用 修饰器 @classmethod 来标识，告诉解释器这是一个类方法

类方法的 第一个参数 应该是 cls
- 由 哪一类 调用的方法，方法内的 cls 就是 哪一个类的引用
- 这个参数和 实例方法 的第一个参数是 self 类似
- 提示使用其他名称也可以，不过习惯使用 cls

通过类名，调用 类方法，调用方法时，不需要传递 cls 参数

在方法内部
- 可以通过 cls 访问类的属性
- 也可以通过 cls 调用其它的类方法

示例需求

定义一个 工具类

每件工具都有自己的 name

需求 - - - 在类封装一个 show_tool_count 的类方法，输出使用当前这个类，创建的对象个数

class Tool(object):            # 使用赋值语句定义类属性，记录所有工具对象数量        count = 0            @classmethod        def show_tool_count(cls):            print("类方法： 对象总数 %d" % cls.count)            def __init__(self, name):            self.name = name                # 让类属性的值 +1            Tool.count += 1            # 1, 创建工具对象    tool1 = Tool("方天画戟")    tool2 = Tool("青龙偃月刀")    tool3 = Tool("涯角枪")    tool4 = Tool("丈八蛇矛")    tool5 = Tool("双铁戟")    tool6 = Tool("古锭刀")    tool7 = Tool("青釭剑")    tool8 = Tool("雌雄双剑")    tool9 = Tool("诸葛连弩")        # 2，输出的工具对象的数量    print("类名.类属性 对象总数 %d" % Tool.count)    Tool.show_tool_count()            # 结果呈现    类名.类属性 对象总数 9    类方法： 对象总数 9

注在类方法内部，可以直接使用 cls 访问 类属性 或者 调用类方法

3.2 静态方法

在开发时，如果需要在类中封装一个方法，这个方法：
- 既 不需要 访问 实例属性 或者调用 实例方法
- 也 不需要 访问 ** 类属性** 或者调用 类方法

这个时候，可以把这个方法封装成一个 静态方法

语法如下

@staticmethoddef 静态方法名():    pass

静态方法 需要用 修饰器 @staticmethod 来标识，告诉解释器这是一个静态方法

通过类名，调用 静态方法

class Dog(object):            @staticmethod        def run():            # 不需要访问实例属性/类属性            print("小猫要跑。。。")            # 通过类名.调用静态方法 - - 不需要创建对象    Dog.run()            # 结果呈现    小猫要跑。。。

3.3 方法综合案例

需求

1，设计一个 Game 类

2，属性：

定义一个 类属性 top_score 记录游戏的 历史最高分

定义一个 实例属性 player_name 记录 ** 当前游戏的玩家名称**

3，方法：

静态方法 show_help 显示游戏帮助信息

类方法 show_top_score 显示历史最高分

实例方法 start_game 开始当前玩家的游戏

4，主程序步骤

查看帮助信息

查看历史最高分

创建游戏对象，开始游戏

class Game(object):            # 类属性        # 历史最高分        top_score = 0            # 初始化方法中定义实例属性        def __init__(self, player_name):            self.player_name = player_name            # 静态方法        @staticmethod        def show_help():            print("帮助信息：让僵尸进入大门")            # 类方法        @classmethod        def show_top_score(cls):            print("历史最高纪录 %d " % cls.top_score)            # 对象实例方法        def start_game(self):            print("%s 开始游戏啦 ..." % self.player_name)            # 1，查看游戏的帮助信息    Game.show_help()        # 2，查看历史最高分    Game.show_top_score()        # 3，创建游戏对象    name = Game("小游")    name.start_game()            # 结果呈现    帮助信息：让僵尸进入大门    历史最高纪录 0     小游 开始游戏啦 ...

小结

1，实例方法 - - 方法内部需要访问 实例属性