《Python程序设计案例教程》 课件 单元6 面向对象

Python编程基础走进面向对象编程3面向对象是程序开发领域的重要思想，这种思想模拟了人类认识客观世界的思维方式，将开发中遇到的事物皆看作对象。Python支持面向对象编程，且3.x版的Python源码全部是基于面向对象设计的。引入一、类的定义二、创建类的对象在面向对象编程中，最重要的两个概念就是类和对象（也称为实例）。对象是指实实在在存在的各种事物。

例如，某张桌子、某辆汽车、某个学生等。与对象相比，类是抽象的，它是用来描述一组具有相同特征和行为的对象的模板。

例如，学校的学生，其特征包括“学号”“姓名”“性别”等，其行为包括“选课”“上课”“考试”等。走进面向对象编程在程序开发中，要设计一个类，通常需要满足三个要素：类名：这类事物的名字，按照大驼峰命名法起名。属性：这类事物具有什么样的特征。方法：这类事物具有什么样的行为。一、类的定义一、类的定义Python中定义类的基本语法格式如下所示。class类名:#类的内部实现属性名=属性值def方法名(self):方法体注意（1）类名的首字母一般要大写。（2）类的内部实现中一般包括属性的定义和方法的定义。（3）类体相对于class关键字必须保持一定的空格缩进。（4）类方法的第一个参数在定义时一般都习惯用self作为参数名。#定义类classCar:#类的内部实现wheels=4#定义wheels属性definfo(self):

#定义info()方法print('Thisisacar')【例】类的定义。二、创建类的对象在Python中，创建对象的语法格式如下：对象名=类名()创建完对象后，可以使用它来访问类中的变量和方法，具体方法是：对象名.属性名对象名.方法名([参数])【例】为前面定义的Car类创建一个car对象，并访问类中的方法。#定义类classCar:#类的内部实现wheels=4#定义wheels属性definfo(self):

#定义info()方法print('Thisisacar')car=Car() #创建一个对象，并用变量car保存它的引用car.info() #调用info()方法程序运行结果：Thisisacar感谢您的观看Python编程基础类成员和实例成员类中定义的属性（变量）又称为数据成员。数据成员按声明的方式可以分为两类：一类是类成员（类属性），另一类是实例成员（实例属性）。实例成员一般是指在构造函数__init__()中定义的，定义和使用时必须以self作为前缀。类成员是指在类中所有方法之外定义的数据成员。两者的区别是：在主程序中（或类的外部），实例成员属于实例(对象)，只能通过对象名访问；而类成员属于类，可以通过类名或对象名都可以访问。类成员和实例成员【例】类成员和实例成员。classCar: #定义Car类type='汽车' #定义类成员def__init__(self,color):self.color=color #定义实例成员car=Car('白色') #创建对象print(Car.type,car.type,car.color)#访问类成员和实例成员并输出执行程序，运行结果如下所示。汽车汽车白色类成员和实例成员在Python中比较特殊的是，可以动态地为类和对象增加成员，这一点是和很多面向对象程序设计语言不同的，也是Python动态类型特点的一种重要体现。动态添加类成员语法格式：类名.新的类成员名=初始值动态添加实例成员语法格式：对象名.新的实例成员名=初始值类成员和实例成员【例】动态地为类和对象增加成员。classCar:type='汽车'#定义类成员def__init__(self,color):self.color=color#定义实例成员car=Car('白色')#创建对象print(Car.type,car.type,car.color)#访问类成员和实例成员并输出C='QQ'#动态增加类成员car.price='10万' #动态增加实例成员print(C,,car.price)#访问增加的类成员和实例成员并输出类成员和实例成员【运行结果】汽车汽车白色QQQQ10万注意：尽量避免类成员和实例成员同名。如果类成员和实例成员同名，那么实例对象会优先访问实例成员。类成员和实例成员感谢您的观看Python编程基础封装、继承和多态封装是面向对象的重要特性之一，它的基本思想是对外隐藏类的细节，提供用于访问类成员的公开接口。这样，类的外部无需知道类的实现细节，只需要使用公开接口便可访问类的内容，这在一定程度上保证了类内数据的安全。为了契合封装思想，我们在定义类时需要满足两点要求：1.将类属性声明为私有属性；2.添加两个供外界调用的公有方法，分别用于设置或获取私有属性的值。封装在Python中，私有成员需在变量名字前加两个下划线“__”，私有方法需在方法名字前加两个下划线“__”。私有成员只有类对象自己能访问，子类对象不能直接访问到这个成员，但在对象外部可以通过“对象名._类名__xxx”这样的特殊方式来访问。私有方法不能通过对象名直接调用，只能在属于对象的方法中通过self调用或在外部通过Python支持的特殊方式来调用。对于这一层面的私有（隐藏），我们需要在类中定义一个公有方法（也称接口函数），在它内部访问被私有化的数据成员和方法，然后外部可以通过接口函数进行访问。封装【例】封装示例。classA: #定义类

def__init__(self):self.__X=10 #定义私有成员并赋值为10def__foo(self): #定义私有方法

print('fromA')defbar(self): #定义公有方法（接口函数）

self.__foo() #在类内部访问私有方法

returnself.__X #返回私有变量__X的值a=A() #创建对象b=a.bar() #调用公有方法（接口函数），将返回值赋给bprint(b) #输出b的值【运行结果】10fromA封装注意：Python目前的私有机制其实是伪私有，实际上，在外部可以通过“_类名__属性”访问私有变量和方法。继承是面向对象的重要特性之一，它主要用于描述类与类之间的关系，可以在不改变原有类的基础上扩展原有类的功能。如果类和类之间具有继承关系，那么被继承的类称为父类或基类，继承其他类的类则称为子类或派生类。继承可以使得子类具有父类的属性和方法或者重新定义、追加属性和方法等。继承在Python中，继承可以分为单继承和多继承。单继承是指一个子类只有一个父类。子类的定义如下所示。class子类名(父类名):多继承是指一个类有多个直接父类。其语法格式如下所示。class子类名(父类名1,父类名2…):注意：子类可以继承父类的所有公有成员和公有方法，但不能继承父类的私有成员和私有方法。继承所谓多态（polymorphism），是指父类的同一个方法在不同子类对象中具有不同的表现和行为。子类继承了父类方法和属性之后，还会增加某些特定的方法和属性，同时还可能会对继承来的某些行为进行一定的改变，这都是多态的表现形式。多态classAnimal:#定义Animal类

def__init__(self,name):#构造方法，定义name=name

defshow(self):#定义show()方法

print('动物名称是{}'.format())classTiger(Animal):#定义Tiger类，继承Animal类

def__init__(self,name,type):#重写构造方法

super().__init__(name)self.type=type

defshow(self):#重写show()方法

print('动物名称是{}，种类是{}'.format(,self.type))classPanda(Animal):#定义Panda类，继承Animal类

def__init__(self,name,age):#重写构造方法

super().__init__(name)self.age=agedefshow(self): #重写show()方法

print('动物名称是{}，年龄是{}'.format(,self.age))defshowInfo(obj):#定义函数用于接收对象,只要传入的obj对象具有show()方法

obj.show() #调用show()方法#创建对象cat=Animal('猫')tiger=Tiger('老虎','东北虎')panda=Panda('熊猫','3岁')#调用函数showInfo(cat)showInfo(tiger)showInfo(panda)多态【运行结果】动物名称是猫动物名称是老虎，种类是东北虎动物名称是熊猫，年龄是3岁【例】多态示例。感谢您的观看Python编程基础任务1

设计学生信息管理系统随着时代的发展，学生信息化管理已经成为了一个必不可少的重要环节。通过信息化管理，可以实现学生信息的收集、分析和处理，从而更好地为他们提供优质的教学服务。学生信息管理系统应具有添加学生信息、删除学生信息、修改学生信息和查询所有学生信息等功能，负责编辑学生的信息，适时地更新学生的资料。例如，新生入校，要在学生管理系统中录入刚入校的学生信息。本任务将带领大家编写Python程序，用面向对象编程思想设计学生信息管理系统。30任务描述学生系信息管理系统的功能需求--能够提示用户选择功能操作--能够获取用户选择的功能并实现对应功能

1.添加学生信息2.删除学生信息3.展示班级学生信息4.查询学生信息31任务实施1.定义学生类，使用__init__()方法初始化实例成员学生姓名（name）、学号（num）、性别(sex)和年龄(age)。32任务实施2.定义班级类，使用__init__()方法初始化实例成员班级名称（classname），以及add_stu()方法、del_stu()方法、show_stu()方法和get_stu()方法，其中，add_stu()方法用于添加学生信息，del_stu()方法用于删除学生信息，show_stu()方法用于展示班级学生信息，get_stu()方法用于查询学生信息。33任务实施3.实例化班级对象myClass1，使用while循环实现主程序入口，提示用户选择功能操作，然后获取用户选择的功能，最后根据用户的选择，班级对象myClass1分别调用成员方法add_stu()、del_stu()、show_stu()和get_stu()。34任务实施感谢您的观看Python编程基础任务2开发“人机猜拳”游戏“人机猜拳”游戏需要实现的功能是通过用户键盘和电脑进行猜拳比赛，用户所选择的手势由用户输入，电脑的手势则随机产生。猜拳游戏一般包含三种手势：石头、剪刀、布，判定规则为：石头胜剪刀、剪刀胜布、布胜石头。根据猜拳的游戏规则对用户和电脑选择手势进行判断哪方获胜。本任务将带领大家利用P