面向對象的組合用法 軟體重用的重要方式除了繼承之外還有另外一種方式,即:組合 組合指的是,在一個類中以另外一個類的對象作為數據屬性,稱為類的組合。 ...
面向對象的組合用法
軟體重用的重要方式除了繼承之外還有另外一種方式,即:組合
組合指的是,在一個類中以另外一個類的對象作為數據屬性,稱為類的組合。
例:人狗大戰,人類綁定上武器來對狗進行攻擊:
# 定義一個武器類
class Weapon:
# 該武器的技能有劈砍
def cleave(self, target):
target.hp -= 50 # 劈砍技能對目標造成50點傷害
# 定義一個人類
class Person:
def __init__(self, name, sex, hp, atk):
self.name = name
self.sex = sex
self.hp = hp
self.atk = atk
self.weapon = Weapon() # 給角色綁定一個武器
# 定義一個狗類
class Dog:
def __init__(self, name, kind, hp, atk):
self.name = name
self.kind = kind
self.hp = hp
self.atk = atk
# 實例化一個人類角色
tiele = Person('tiele', '男', 30, 10, )
# 實例化一個狗類角色
xiaobai = Dog('小白', '金毛尋回犬', 60, 15)
# 人類裝備上武器使用武器技能cleave進行攻擊狗類
tiele.weapon.cleave(xiaobai) # 這種用法就叫做組合
print(xiaobai.hp) # 顯示10,表明目標的確hp-50了。
用組合的方式建立了類與組合的類之間的關係,它是一種‘有’的關係。比如人物有武器、有武學等。
當類之間有顯著不同,並且較小的類是較大的類所需要的組件時,用組合比較好。
再舉一個老師有要教的課程和生日日期的例子如下:
class BirthDate:
def __init__(self, year, month, day):
self.year = year
self.month = month
self.day = day
class Course:
def __init__(self, name, price, period):
self.name = name
self.price = price
self.period = period
class Teacher:
def __init__(self, name, sex, birth, course):
self.name = name
self.sex = sex
self.birth = birth
self.course = course
# 實例化一個老師的同時,傳參的時候還可以傳另一個實例化的對象
tiele = Teacher('鐵樂', '男', BirthDate(1999, 4, 1), Course('python', '19800', '5 months'))
# 查看時可以直接用組合的方式查看
print(tiele.course.name, tiele.birth.year) # python 1999
print(tiele.course.price, tiele.birth.month) # 19800 4
面向對象的三大特性
分別是繼承、多態、封裝。
什麼是繼承?
繼承是一種創建新類的方式,
在python中,新建的類可以繼承一個或多個父類,父類又可稱為基類或超類,
新建的類稱為派生類或子類。
python中類的繼承分為:單繼承和多繼承。
class ParentClass1: #定義父類
pass
class ParentClass2: #定義父類
pass
#單繼承,基類是ParentClass1,派生類是SubClass
class SubClass1(ParentClass1):
pass
#python支持多繼承,用逗號分隔開多個繼承的類
class SubClass2(ParentClass1,ParentClass2):
pass
# 查看繼承
print(SubClass1.__bases__)
# __base__只查看從左到右繼承的第一個子類,__bases__則是查看所有繼承的父類
# (<class '__main__.ParentClass1'>,)
print(SubClass2.__bases__)
# (<class '__main__.ParentClass1'>, <class '__main__.ParentClass2'>)
如果沒有指定基類,python的類會預設繼承object類,object是所有python類的基類,
它提供了一些常見方法(如__str__)的實現。
print(ParentClass1.__base__) # <class 'object'>
print(ParentClass2.__bases__) # (<class 'object'>,)
繼承與抽象(先抽象再繼承)
抽象即抽取類似或者說比較像的部分。
抽象分成兩個層次:
1.將奧巴馬和梅西這倆對象比較像的部分抽取成類;
2.將人,豬,狗這三個類比較像的部分抽取成父類。
抽象最主要的作用是劃分類別(可以隔離關註點,降低複雜度)
繼承:是基於抽象的結果,通過編程語言去實現它,肯定是先經歷抽象這個過程,
才能通過繼承的方式去表達出抽象的結構。
抽象只是分析和設計的過程中,一個動作或者說一種技巧,通過抽象可以得到類。
繼承與重用性
在開發程式的過程中,如果我們定義了一個類A,然後又想新建立另外一個類B,
但是類B的大部分內容與類A的相同時
我們不可能從頭開始寫一個類B,這就用到了類的繼承的概念。
通過繼承的方式新建類B,讓B繼承A,B會‘遺傳’A的所有屬性(數據屬性和函數屬性),
實現代碼重用。
用已經有的類建立一個新的類,這樣就重用了已經有的軟體中的一部分設置大部分,
大大生了編程工作量,這就是常說的軟體重用,不僅可以重用自己的類,
也可以繼承別人的,比如標準庫,來定製新的數據類型,
這樣就是大大縮短了軟體開發周期,對大型軟體開發來說,意義重大.
派生
當然子類也可以添加自己新的屬性或者在自己這裡重新定義這些屬性(不會影響到父類),
需要註意的是,一旦重新定義了自己的屬性且與父類重名,那麼調用新增的屬性時,就以自己為準了。
在子類中,新建的重名的函數屬性,在編輯函數內功能的時候,有可能需要重用父類中重名的那個函數功能,
應該是用調用普通函數的方式,即:類名.func(),此時就與調用普通函數無異了,因此即便是self參數也要為其傳值.
在python3中,子類執行父類的方法也可以直接用super方法.
例:
class Animal:
def __init__(self, name, hp, ad):
self.name = name # 對象屬性 屬性
self.hp = hp # 血量
self.ad = ad # 攻擊力
def eat(self, target):
print('吃肉包子回血')
target.hp += 10
class Person(Animal): # 繼承父類
def __init__(self, name, hp, ad, sex):
super().__init__(name, hp, ad)
# 使用super().__init__來繼承父類屬性的同時又可以同時有子類派生的屬性
# 在單繼承中,super負責找到當前類所在的父類,在這個時候不需要再手動傳self
self.sex = sex
self.money = 0 # 派生屬性
class Dog(Animal):
def __init__(self, name, hp, ad, kind):
super().__init__(name, hp, ad)
self.kind = kind
def bite(self, p): # 派生方法
p.hp -= self.ad
print('%s咬了%s一口,%s掉了%s點血' % (self.name, p.name, p.name, self.ad))
super().eat(self) # 使用super()---子類執行父類方法
super()
super 只有在子父類擁有同名方法的時候,
想使用子類的對象調用父類的方法時,才使用super
super在類內 : super().方法名(arg1,..)
指名道姓 :父類名.方法名(self,arg1,..)
在py2中super必須傳參數 super(子類名,self).方法名(arg...)
在單繼承中就是單純的尋找父類;
在多繼承中就是根據子節點 所在圖 的 mro順序找尋下一個類。
多繼承 鑽石繼承
經典類: python2中有,不繼承object,查找節點時遵循深度優先遍歷演算法;
新式類: python3中都是新式類,在py2中繼承object,查找節點時遵循廣度優先遍歷演算法;
廣度優先:當一個節點可以在深度廣度上都有機會被訪問到的時候,優先從廣度(橫向)上查找。
類名.mro()方法可以查看廣度優先的順序;
super()的作用:在廣度優先中查看當前這個類的上一個節點。
遇到多繼承和super
對象.方法
找到這個對象對應的類
將這個類的所有父類都找到畫成一個圖
根據圖寫出廣度優先的順序
再看代碼,看代碼的時候要根據廣度優先順序圖來找對應的super
經典類 :在python2.*版本才存在,且必須不繼承object
遍歷的時候遵循深度優先演算法
沒有mro方法
沒有super()方法
新式類 :在python2.X的版本中,需要繼承object才是新式類
遍歷的時候遵循廣度優先演算法
在新式類中,有mro方法
有super方法,但是在2.X版本的解釋器中,必須傳參數(子類名,子類對象)
通過繼承建立了派生類與基類之間的關係,它是一種'是'的關係,比如白馬是馬,人是動物。
當類之間有很多相同的功能,提取這些共同的功能做成基類,用繼承比較好。
end
2018-4-16