python学习13-面向对象的三大特征、特殊方法和特殊属性、类的浅拷贝和深拷贝

简介: python学习13-面向对象的三大特征、特殊方法和特殊属性、类的浅拷贝和深拷贝

一、面向对象的三大特征

1、封装:提高程序的安全性

(1)将数据(属性)和行为(方法)包装到类对象中。在方法内部对属性进行操作,在类对象的外部调用方法。这样,无需关心方法内部的具体实现细节,从而隔离了复杂度。

(2)在python中没有专门的修饰符用于属性的私有,如果该属性不希望在类对象外部被访问,前边使用两个"_"。但是可以通过_类名__变量名 来访问,dir(类名)查看所有属性(靠程序员的自觉性)

2、继承:提高代码的复用性

(1)如果一个类没有继承任何类,则默认继承object

  • object类是所有类的父类,因此所有类都有object类的属性和方法。
  • 内置函数dir()可以查看指定对象所有属性
  • object有一个__str__()方法,用于返回一个对于“对象的描述”,对应于内置函数str()经常用于print()方法,帮我们查看对象的信息,所以我们经常会对__str__()进行重写
class Human(object):
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def __str__(self):
        return '我的名字是{0},我的年龄是{1}'.format(self.name,self.age)
human=Human("王大锤",20)
print(dir(human))
print(human)  #我的名字是王大锤,我的年龄是20  默认会调用__str__()这样的方法
print(type(human))  #<class '__main__.Human'>

(2)python支持多继承 比如:class C(A,B)

(3)定义子类时,必须在其构造函数中

(4)方法重写

  • 如果子类对继承自父类的某个属性或者方法不满意,可以在子类中对其(方法体)进行重新编写
  • 子类重写后的方法中可以通过super().xxx()调用父类中被重写的方法
class Person(object):    #person继承object类
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def info(self):
        print(self.name,self.age)
class Student(Person):
    def __init__(self,name,age,stu_num):
        super().__init__(name,age)
        self.stu_num=stu_num
    def info(self):
        super().info()
        print(self.stu_num)
class Teacher(Person):
    def __init__(self,name,age,teachofyear):
        super().__init__(name,age)
        self.techofyear=teachofyear
stu=Student('张三',20,10001)
teacher=Teacher('里斯',38,10)
stu.info()    #张三 20  10001
teacher.info()  #里斯 38

3、多态:提高程序的可扩展性和可维护性

(1)简单的说,多态就是“具有多种形态”,它指的是:即便不知道一个变量所引用的对象到底是什么类型,仍然可以通过这个变量调用方法,在运行过程中根据变量所引用对象的类型,动态决定调用哪个对象中的方法。

(2)python是动态语言,只要存在这个行为即可。Java是静态语言,必须存在限制条件。

二、特殊方法和特殊属性

1、特殊属性

class A():
    pass
class B():
    pass
class C(A,B):
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
#创建C类的对象
x=C('张三',30)   #x是C类的一个实例对象
print(x.__dict__) #{'name': '张三', 'age': 30}  实例对象的属性字典
print(C.__dict__) #{'__module__': '__main__', '__init__': <function C.__init__ at 0x000001FEDF8B0C10>, '__doc__': None}
print(x.__class__)  #<class '__main__.C'> 输出了对象所属的类
print(C.__bases__) #C类的父类类型的元组 (<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>)
print(C.__base__)  #类的基类(离得最近的)<class '__main__.A'>
print(C.__mro__)  #类的层次结构 (<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'>)
print(A.__subclasses__())  #子类的列表 [<class '__main__.C'>]

2、特殊方法

  • add方法
a=10
b=100
c=a+b
d=a.__add__(b)
print(c)  #110
print(d)  #110
class Hebing():
    def __init__(self,name):
        self.name=name
    def __add__(self, other):
        return self.name+other.name
one=Hebing('张三')
two=Hebing('里斯')
s=one+two  #实现了两个对象的加法运算(因为在Hebing类中,编写__add__()特殊的方法)
print(s)  #张三里斯
  • new和init方法

三、类的浅拷贝和深拷贝

1、变量的赋值操作

只是形成两个变量,实际上还是指向同一个对象

2、浅拷贝

python拷贝一般都是浅拷贝,拷贝时,对象包含的子对象内容不拷贝,因此,源对象与拷贝对象会引用同一个子对象

3、深拷贝

使用copy模块的deepcopy函数,递归拷贝对象中包含的子对象,源对象和拷贝对象所有的子对象也不相同

class CPU:
    pass
class Disk:
    pass
class Computer:
    def __init__(self,cpu,disk):
        self.cpu=cpu
        self.disk=disk
#(1)变量的赋值
cpu1=CPU()
cpu2=cpu1
print(id(cpu1))  #1964961551936
print(id(cpu2))  #1964961551936
#(2)类的浅拷贝
disk=Disk()  #创建了一个硬盘类的对象
computer=Computer(cpu1,disk)  #创建了一个计算机类的对象
#浅拷贝
import copy
print(id(disk))  #1741100798784
computer2=copy.copy(computer)
print(id(computer),id(computer.cpu),id(computer.disk))  #1741106057424 1741100799552 1741100798784
print(id(computer2),id(computer2.cpu),id(computer2.disk))  #1741106057712 1741100799552 1741100798784
#深拷贝
computer3=copy.deepcopy(computer)
print(id(computer),id(computer.cpu),id(computer.disk))  #2142420472016 2142419473984 2142419473216
print(id(computer3),id(computer3.cpu),id(computer3.disk)) #2142420472736 2142420473648 2142420633008
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