Python程序设计课件 第7章 Python的面向对象

Python的面向对象汇报人:Kmi目录CONTENTS面向对象介绍01类和对象02方法03属性04继承05面向对象介绍01方法与属性定义在面向对象编程中，方法是对象的行为，通常以函数形式定义，用于操作对象的属性。属性则是对象的特征或状态，用变量表示。例如，汽车的加速和刹车功能是方法，而颜色和速度是属性。方法与属性的关系方法通过操作属性来改变对象的状态。例如，汽车的加速方法会增加速度属性的值，刹车方法则会减少速度属性的值。这种行为与状态的结合使得对象能够模拟现实世界中的事物。面向对象核心概念01封装封装是将对象的属性和方法封装在一起，隐藏内部实现细节，只暴露必要的接口。这可以保护对象的内部状态，防止外部代码直接访问和修改对象的属性，从而提高代码的安全性和可维护性。02继承继承允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法。子类可以复用父类的代码，同时还可以扩展或修改父类的行为。继承支持代码的复用，减少了重复代码的编写。03多态多态是指不同类的对象对同一消息（方法调用）做出响应的能力。多态允许子类重写父类的方法，从而实现不同的行为。多态增强了代码的灵活性和可扩展性，使得程序可以更通用地处理对象。三大特性与优势

类和对象02类与对象的关系类是对象的蓝图，定义了对象的属性和方法。对象是类的具体实例，具有类定义的属性和行为。例如，人类是一个类，秦始皇是一个具体的人，是人类的一个对象。类与对象概念定义类的语法在Python中，定义类的语法是使用关键字class，后跟类名，类名首字母大写。例如：classMyClass:。实例化类类实例化是通过类名加小括号的形式完成的，例如：myclass=MyClass()。实例化后会生成该类的一个实例，一个类可以实例化成多个实例。实例化的作用实例化后的对象可以直接使用类中定义的方法和属性，每个实例都具有独立的属性值，互不影响。定义类与实例化方法调用对象的方法可以通过“对象名.方法名(参数列表)”的形式进行调用。例如：x.f()，表示调用对象x的方法f。属性引用对象的属性可以通过“对象名.属性名”的格式进行访问。例如：x.i，表示访问对象x的属性i。创建对象与访问方法03定义类方法在Python中，定义类方法时，第一个参数必须是self，表示类的实例。例如：defmethod(self):。调用类方法调用类方法需要先实例化类，然后通过“实例名.方法名(参数列表)”的形式进行调用。例如：sc.method()。定义并使用类方法构造方法的作用构造方法__init__()用于类实例化时初始化相关数据。例如：def__init__(self,name):=name。构造方法__init__构造方法的参数构造方法可以有参数，参数通过构造方法传递到类的实例化操作中。例如：x=MyClass('name')。类内方法调用在类中调用本类方法时，需要使用self.方法名(参数列表)的形式。例如：self.method()。01调用全局函数在类中也可以调用全局函数，调用方式与面向过程中的调用方式相同。例如：global_function()。方法调用的灵活性类中的方法既可以调用本类中的方法，也可以调用全局函数，这使得方法能够完成更复杂的功能。方法调用与全局函数0203创建多个实例多个实例的创建在Python中，可以根据类创建任意数量的实例。每个实例都具有类定义的属性和方法，但可以具有不同的属性值。私有方法的定义在Python中，方法名前加两个下划线__表示该方法是私有的，只能在类的内部被调用。例如：def__private_method(self):。私有方法的特点私有方法不能从类的外部被调用，这增强了代码的封装性，确保了类的内部逻辑不会被外部代码随意修改或访问。私有方法与访问限制析构方法的作用析构方法__del__()用于释放对象占用的资源。当对象被删除或作用域结束时，会自动调用析构方法。析构方法的使用通过del语句可以显式删除对象，触发析构方法。例如：delx。析构方法__del__01实例方法实例方法的隐含调用参数是类的实例，需要先实例化类才能调用。02类方法类方法的隐含调用参数是类本身，使用@classmethod修饰，调用时无需实例化。03静态方法静态方法没有隐含调用参数，使用@staticmethod修饰，可以直接通过类名调用。静态方法与类方法属性04属性的定义属性是对现实世界中实体特征的抽象，提供了对类或对象性质的访问。例如，汽车的颜色是一个属性，红色、白色可以作为属性的取值。属性的作用属性隔离了字段，能对要赋值的字段进行监测，合乎要求的才会被允许。属性提供了灵活的机制来读取、编写或计算某个私有字段的值。属性概念与访问器实例属性实例属性是同一个类的不同实例，其值是不相关联的，也不会互相影响的。定义时使用self.属性名的格式。类属性类属性是同一个类的所有实例所共有的，直接在类体中独立定义，需要使用类名.类变量名的格式来引用。类属性与实例属性属性的默认值在Python程序中，类中的每个属性都必须有初始值，可以在方法__init__中指定某个属性的初始值。例如：self.odometer_reading=0。属性默认值设置修改的效果直接修改属性值后，属性的值会立即更新，例如：my_new_car.read_odometer()会输出新的里程值。直接修改的方式可以直接通过实例的方式修改一个属性的值。例如：my_new_car.odometer_reading=12。直接修改属性值自定义方法的优势通过自定义方法修改属性值可以避免直接访问属性，增加了代码的安全性和灵活性。例如：defupdate_odometer(self,mileage):。自定义方法修改属性自定义方法的使用调用自定义方法时，只需要传递参数即可。例如：my_new_car.update_odometer(15)。递增修改的方法可以通过定义一个方法来递增属性值。例如：defincrement_odometer(self,miles):self.odometer_reading+=miles。递增修改的效果使用递增方法可以方便地更新属性值。例如：my_new_car.increment_odometer(2000)会将里程增加2000。递增方式修改属性私有属性的定义在Python中，属性名前加两个下划线__表示该属性是私有的，不能在类的外部被直接访问。例如：self.__name='张明'。私有属性的访问私有属性只能通过类内部的方法访问。例如：defget_name(self):returnself.__name。私有属性与访问控制继承05子类的定义在Python中，定义子类的语法是class子类名(父类名):。例如：classByd(Car):。super()的使用在子类中，可以通过super().__init__()调用父类的构造方法，实现属性的初始化。例如：super().__init__(manufacturer,model,year)。定义子类与super()子类的扩展子类可以扩展父类的属性和方法，添加新的特性。例如：self.battery_size='1.5L101马力L4发动机'。子类的方法子类可以定义自己的方法，实现特定的功能。例如：defmotor(self):print('发动机是'+self.battery_size)。子类扩展属性方法派生新类子类可以继续派生新的子类，形成多级继承结构。例如：classMotor(Byd):。组合使用可以通过组合的方式，将一个类的实例作为另一个类的属性，实现功能的复用。例如：self.Motor=Motor()。子类派生新类名称改写Python会将私有属性名改写为_类名__属性名的形式，例如：_A__name。私有成员的限制子类无法直接访问父类中的私有属性和私有方法。例如：self.__name在子类中无法直接访问。私有成员继承限制多重继承一个类可以同时继承多个父类，语法为class子类名(父类1,父类2):。例如：classIdeologicalCourse(TraditionalCulture,CoreValues,InnovationSpirit):。方法搜索顺序在多重继承中，方法搜索顺序是从左到右，先在子类中搜索，然后依次在父类中搜索。多重继承与方法搜索重写和重载06重写的定义当子类继承父类时，子类可以重新定义父类中的方法。如果子类中定义了一个与父类同名的方法，那么子类中的方法会覆盖父类中的方法，这就是重写。重写主要用于实现多态，即通过子类对象调用时，会执行子类中定义的方法，而不是父类中的方法。重写的应用场景（1）增强功能：子类可以扩展父类方法的功能，同时保留父类的部分行为。（2）改变行为：子类可以完全改变父类方法的行为，以适应子类的特定需求。（3）多态实现：通过重写，子类对象可以以父类的方式被调用，但执行的是子类的方法，这是多态的核心实现方式。