python中类和对象的使用

1.类方法和静态方法

类中的方法分为：对象方法，类方法，静态方法

1.对象方法

a.直接声明在类中
b.有默认参数self的函数
c.通过对象调用 对象.对象方法（）

2.类方法

a.在声明前添加 @classmethod
b.默认参数 cls ， 调用的时候不需要传参，系统会自动将调用当前类方法的类传给cls
cls最终指向的是一个类，类可以做的事情，cls都可以做
c.通过类来调用，类.类方法（）

3.静态方法

a.在声明前添加 @staticmethod
b.没有默认参数
c.通过类调用 类.静态方法（）

4.怎么选择对象方法，类方法，静态方法

什么时候使用对象方法：
当实现函数的功能需要用到对象的属性的时候使用对象方法

什么时候使用类方法：
当实现函数的功能不需要用到对象的属性，但需要使用类的时候使用类方法

什么时候使用静态方法：
实现函数的功能不需要使用对象的属性，也不需要类的时候就使用静态方法

class Person():
    #类的字段
    num = 123

    def __init__(self,name):
        self.name = name

    #对象方法
    def eat(self, food):
        print('%s在吃%s'%(self.name,food))

    #类方法
    @classmethod
    def destroy(cls):
        print('人类在破坏环境')

        #可以通过cls创建对象
        p1 = cls('小花')

        #可以用cls调用类的字段
        print(cls.num)

        #可以通过cls调用类相关方法
        p1.eat('面包')

    #静态方法
    @staticmethod
    def hit_animal():
        print('殴打小朋友')




Person.destroy() #cls = Person
Person.hit_animal()


#练习  声明一个数学类，属性：pi 功能 球俩数和，求圆的面积
class Math:
    pi = 3.1415926

    @staticmethod
    def sum_(num1,num2):
        return num1 + num2
    @classmethod
    def area(cls,r):
        return cls.pi * r**2

print(Math.sum_(1,2))
print(Math.area(2))

2.私有化

2.1.私有化

  • 在类中可以通过在属性名前，或者方法名前加两个,(注意：结尾不能以_结尾)，那么这个属性和方法就会变成私有的属性和方法
    私有的属性和方法，在类的外部不能使用

class Person:
    __num = 100
    def __init__(self):
        self.name = '张三'

    def __show_message(self):
        print('名字：',self.name)

        print(Person.__num)
    def func1(self):
        self.__show_message()
p1 = Person()

2.2.私有化原理

python中没有真正的私有化，不能从访问权限上控制属性和方法的使用，只是在名字前有两个下划线 __ 但是没有以 __ 结尾的名字前再加了一个_’类名‘，导致不能通过原属性和方法进行访问

3.对象属性的getter和setter

3.1.getter和setter

如果希望在获取对象属性之前要做点儿别的事情，就给这个属性添加getter；
如果希望在给对象属性赋值之前做点儿别的事情，就给这个属性添加setter

3.2.给对象属性添加getter

a.属性命名的时候，属性名前加_; 例如：self._age = 0
b.声明一个函数，函数的名字是属性名(不要下划线),不需要额外参数,有返回值；并且函数前使用@property修饰。

这个函数的返回值就是获取属性的结果
例如：

@property
def age(self):
    return  年龄相关值
c.当需要获取属性的时候通过对象.不带下划线的属性；例如：对象.age

3.3.给对象属性添加setter

  • 想要给对象属性添加setter，必须先给它添加getter
a.属性命名的时候，属性名前加_; 例如：self._age = 0
b.声明一个函数，函数的名字是属性名(不要下划线)，需要一个额外的参数,不用返回值;
  • 并且函数前使用@getter名.setter修饰
    例如:
@age.setter
def age(self, value):
    self._age = value
c.当需要给属性赋值的时候，通过对象.不带下划线的属性来赋值；例如: 对象.age = 100
class Person:
    def __init__(self, name='小红'):
        self.name = name
        self._age = 60
        self.sex = '男'

    # 这儿的age函数就是属性_age的getter方法
    @property
    def age(self):
        if self._age < 1:
            return '婴儿'
        elif self._age < 18:
            return '未成年'
        elif self._age < 50:
            return '中年'
        else:
            return '老年'

    # 这儿的age函数就是属性_age的setter
    @age.setter
    def age(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            print('年龄必须是整数!!!!')
            raise ValueError

        if not (0 <= value <= 100):
            print('年龄超出范围!!!!')
            raise ValueError

        self._age = value


p1 = Person()
# print(p1.age)  # 希望取到的不是年龄值，而是年龄对应的阶段
# p1.age = '12'    # 存 0
# p1.age = '100'   # 150

# 这儿实质是在调用_age的getter方法
print(p1.age)

# 这儿实质是在调用_age的setter方法: p1.age(80)
p1.age = 80


# 练习：声明一个时间类，有一个属性是以秒的形式保存时间
# 不断的输入时间，以'XX:XX'的形式输入。输入多少个时间就保存多少个时间对象。知道输入end为止

class Time:
    def __init__(self):
        self._second= 0

    @property
    def second(self):
        return self._second

    # '01:11 - 71'
    @second.setter
    def second(self, value: str):
        times = value.split(':')
        self._second = int(times[0])*60 + int(times[1])
  • 补充：打印自己声明的类的对象的时候，默认打印的是：<模块名.类名 object at 对象地址>
    如果不希望以默认的方式去打印对象，可以实现__ repr __魔法方法。打印对象的时候就会打印这个方法的返回值
    这个函数的返回值必须是字符串
    def __repr__(self):
        return '时间:'+ str(self.second)


"""
10:20   -> time.秒 = 620
1:20   ->  time.秒 = 80
"""
# times = []
# while True:
#     value = input('时间:')
#     if value == 'end':
#         break
#     # 创建对象，并且将输入的内容赋给时间
#     t = Time()
#     t.second = value
#     times.append(t)
#
# print(times)


class Student:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    # def __repr__(self):
    #     return '[' + self.__class__.__module__+'.'+\
    #            self.__class__.__name__+' object at '+ hex(id(self))+']'
    def __repr__(self):
        # return 'name:%s, age:%d' % (self.name, self.age)
        return str(self.__dict__)[1:-1]


stu1 = Student('小明', 29)   # >>__main__.Student object at 0x1077a9550<<
stu2 = Student('小🌺', 18)   # name:小🌺, age:18
print(stu1, stu2)

4.类的继承

4.1.继承

  • python中的类支持继承，并且支持多继承。
  • python中默认情况是继承自object（object是python中所有类的基类）
a.什么是继承
  • 一个类可以继承另外一个类，继承者我们叫子类，被继承者叫父类。继承就是让子类直接拥有父类中的内容
b.可以继承哪些内容
  • 所有的属性和方法都可以继承
class Person(object):
    num = 61

    # 注意：__slots__对应的值不会被继承
    __slots__ = ('name', 'age', 'sex')

    def __init__(self):
        self.name = '张三'
        self.age = 0
        self.sex = '男'

    def show_message(self):
        print('%s你好吗?' % self.name)


# Student类继承自Person类
class Student(Person):
    pass


# 创建学生对象
stu1 = Student()
# 对象属性可以继承
print(stu1.name, stu1.age, stu1.sex)

# 类的字段可以继承
print(Student.num)

# 对象方法可以继承
stu1.show_message()



p1 = Person()
# p1.color = '黄色'
stu1.color = '白色'
print(stu1.color)

5.子类-添加方法

  • 子类除了拥有从父类继承下来的属性和方法，还拥有属于自己的属性和方法

5.1.在子类中添加方法

a.添加一个新的方法
  • 直接在子类中声明其他的方法;
    添加后子类可以调用自己的方法也可以调用父类的方法，但是父类不能调用子类的方法
b.重写父类的方法: 重新实现父类的方法

完全重写 - 覆盖父类的功能 - 直接在子类中重新实现父类的方法
部分重写 - 保留父类的功能，添加新的功能 - 在子类中实现父类方法的时候通过super()去调用父类的方法，
再添加新的功能
注意：a.可以子类的方法中通过super()去调用父类的方法
super(类, 对象)- 获取对象中父类的部分(要求对象是这个指定的类的对象)
b.静态方法中不能使用super()

c.类中方法的调用过程

通过对象或者类调用方法的时候，先看当前类中是否声明过这个方法，如果声明过就直接调用当前类对应的方法;
如果当前类中没有声明过，会去找父类中有没有声明过这个方法，声明过就调用父类的方法;
如果父类中也没有声明过，就去找父类的父类...以此类推，直到object中也没有声明过，程序才会崩溃


class Person:
    # 类的字段
    num = 61

    # 对象属性
    def __init__(self):
        self.name = '张三'
        self.age = 0
        self.sex = '男'

    def fun1(self):
        print('Person的对象方法')

    # 方法
    def show_message(self):
        print('%s,你好吗？' % self.name)

    @staticmethod
    def info():
        print('我是人类')


class Student(Person):

    def study(self):
        print('%s在学生' % self.name)

    @classmethod
    def message(cls):
        super().info()
        print('我是学生!')

    # 完全重写
    @staticmethod
    def info():
        print('我是学生！！！')

    # 保留父类的功能
    def show_message(self):
        super().show_message()
        print('我去上学~')
        super().fun1()

# Student.info()

6.子类-添加属性

6.1.添加类的字段

  • 直接在子类中添加新的字段

6.2.添加对象属性

  • 继承对象属性是通过继承父类的init方法继承下来的

  • 如果想要在保留父类继承下来的对象属性的前提下，添加新的对象属性，
    需要在子类的init方法中，通过super()去调用父类的init方法

class Person:
    num = 61

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.age = 0


class Student(Person):
    number = 100

    def __init__(self, name):
        super().__init__(name)
        self.study_id = '001'


print(Student.number, Student.num)

stu1 = Student('小明')
print(stu1.name, stu1.age, stu1.study_id)

# 练习：
# 声明一个动物类，有属性：年龄，颜色，类型。
#  要求创建动物对象的时候类型和颜色必须赋值，年龄可以赋值也可以不赋值
# 声明一个猫类，有属性:年龄，颜色，类型, 爱好
# 要求创建猫对象的时候，颜色必须赋值，年龄和爱好可以赋值也可以不赋值，类型不能赋值


class Aniaml:
    def __init__(self, type, color, age=0):
        self.type = type
        self.color = color
        self.age = age


class Cat(Aniaml):
    def __init__(self, color, age=0, hobby=''):
        super().__init__('猫科', color, age)
        self.hobby = hobby


an1 = Aniaml('犬科', '黄色')
an2 = Aniaml('犬科', '黄色', 10)

cat1 = Cat('白色')
cat2 = Cat('灰色', 3)
cat3 = Cat('灰色', hobby='睡觉')
cat4 = Cat('灰色', 3, '睡觉')
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