Python-8：面向对象、类和对象、类的设计、面向对象基础语法

面向过程

Procedure-Oriented-Programing，POP
我们之前学的代码是面向过程的。

把完成某一个需求的所有步骤从头到尾逐步实现
根据开发需求，将某些功能独立的代码封装成一个个函数
最后完成的代码，就是顺序地调用不同的函数

面向过程注重 步骤与过程，不注重职责分工，不适合复杂项目的开发。

面向对象

Object-Oriented-Programing，OOP
相比于函数，面向对象是更大的封装，根据职责在一个对象中封装多个方法。

拿植物大战僵尸来举例子：

类和对象

类是对一群具有相同特征或行为的事物的统称，是抽象的，不能直接使用。
特征被称为属性，行为被称为方法。

举例来说，类就相当于制造飞机时的图纸，是一个模板，是负责 创建对象 的。对象就相当于飞机。
用哪一个类创建的对象，这个对象就具有该类的属性和方法。

所以在程序开发中，应该先有类，再有对象。
类只需有一个，对象可以有很多个。不同对象之间的属性可能会不同。

类的设计

在使用面向对象开发前，应该首先分析需求，确定一下程序中需要包含哪些类。
类的三要素：

类名：大驼峰命名法
属性：特征
方法：行为

如：

小明今年 18 岁，身高 1.75，每天早上跑完步，会去吃东西
小美今年 17 岁，身高 1.65，小美不跑步，小美喜欢吃东西

由此可设计出 Person 类:

一只 黄颜色 的狗狗叫大黄，看见生人 汪汪叫，看见家人 摇尾巴

由此可设计出 Dog 类:

面向对象基础语法

dir

快速确认是否是对象：在标识符 / 数据后面输入一个 .，然后按下 Tab 键，如果是对象的话，就会提示该对象常用的方法列表。

使用 dir 可以查看对象内的所有的属性及方法。

如 __doc__ 方法的使用：

定义简单的类

在一个类中封装多个方法，这样通过这个类创建出来的对象，就可以直接调用这些方法了。
如定义一个只包含方法的类：

class 类名:

    def 方法1(self, 参数列表):
        pass
    
    def 方法2(self, 参数列表):
        pass

类名要符合 大驼峰命名法。
在类中定义方法，第一个参数必须是 self。

使用类创建对象：

对象变量 = 类名()

第一个面向对象程序

小猫爱吃鱼，小猫要喝水

class Cat:
    """猫类"""

    def eat(self):
        print("小猫爱吃鱼")

    def drink(self):
        print("小猫要喝水")


tom = Cat()
tom.drink()
tom.eat()

要给对象设置属性很简单，只需要在 类的外部的代码 中直接通过 . 设置一个属性即可，如：

tom.name = "Tom"
lazy_cat.name = "大懒猫"

但是不推荐使用，因为对象属性的封装应该封装在类的内部。

self 的使用

由哪一个对象调用的方法，方法内的 self 就是哪一个对象的引用。

class Cat():
  def demo(self):
  print("%s" % self.name)


tom = Cat()
tom.name = "Tom"
tom.demo()

lazy_cat = Cat()
lazy_cat.name = "大懒猫"
lazy_cat.demo()

输出：

Tom
大懒猫

也就是说：

在 类的外部，通过 变量名. 访问对象的属性和方法
在 类封装的方法中，通过 self. 访问对象的属性和方法

初始化方法

当使用 类名() 创建对象时，会自动为对象在内存中分配空间，并设置初始值。
初始化方法就是 __init__ 方法，是对象的一种内置方法，该方法在创建对象时会被自动调用：

class Cat:
    def __init__(self):
        print("初始化方法")


tom = Cat()

输出：初始化方法

在初始化方法内部定义属性

在 __init__ 方法内部使用 self.属性名 = 属性的初始值 就可以定义属性。之后再使用 Cat 类创建的对象，都会拥有该属性。

class Cat:

    def __init__(self):
        self.name = "Tom"


tom = Cat()
print(tom.name)

X = Cat()
print(X.name)

输出：

Tom
Tom

但是这样显然是不太好的，因为所有新定义的对象 name 都是 Tom。
所以可以这样改进：

class Cat:

    def __init__(self, name):
        print("初始化方法 %s" % name)
        self.name = name


tom = Cat("Tom")
lazy_cat = Cat("大懒猫")

输出：

初始化方法 Tom
初始化方法 大懒猫

内置方法 `del`

为对象分配完空间后，会自动调用 __init__ 方法。当一个对象被从内存中销毁前，会自动调用 __del__ 方法。这便是一个对象的生命周期。

一个对象的生命周期从调用 类名() 创建开始，一到调用 __del__ 结束。在生命周期内，可以访问对象属性，或者让对象调用方法。

class Cat:

    def __init__(self, new_name):

        self.name = new_name
        print("%s 来了" % self.name)

    def __del__(self):
        print("%s 去了" % self.name)


tom = Cat("Tom")
del tom

输出：

Tom 来了
Tom 去了

内置方法 `str`

使用 print 输出对象变量，默认情况下，会输出：

class Cat:

    def demo(self):
        pass


tom = Cat()
print(tom)

如果希望 print 的内容自定义，就可以利用 __str__ 这个内置方法了（必须返回一个字符串）：

class Cat:

    def __init__(self, new_name):

        self.name = new_name

    def __str__(self):

        return "我是小猫 %s" % self.name

tom = Cat("Tom")
print(tom)

输出：我是小猫 Tom