一、面向对象编程概述

1.1面向对象编程定义

🐒🐒🐒面向对象的编程，顾名思义就是面向你的男朋友or女朋友（俗称对象），去进行编程！ 这时候有的小伙伴会问啦：那我没对象怎么面向对象编程呢~
答：这个时候你可以跳过面向对象编程，去学习面向单身狗编程

哈哈哈，开个玩笑，那什么是真正的面向对象编程呢？🙈🙈🙈
⏬ 定义⏬
在现实世界中存在各种不同形态的事物，这些事物之间存在着各种各样的联系。在程序中使用对象来映射现实中的事物，使用对象间的关系来描述事物之间的联系，这种思想就是面向对象。

1.2面向过程and面向对象

分别使用面向过程和面向对象来实现五子棋：
1.面向过程：
开始游戏➡️黑子先走➡️绘制画面➡️轮到白子➡️绘制画面➡️判断输赢➡️返回步骤2➡️输出最后结果⬇️⬇️⬇️
即：先分析解决问题的步骤➡️使用函数把这些步骤以此实现➡️用的时候需要逐个调用函数
2.面向对象：
黑白双方：这两方的行为一样➡️棋盘系统：负责绘制画面➡️规则系统：负责判断诸如犯规、输赢等⬇️⬇️⬇️
即：把解决问题的事物分为多个对象➡️➡️➡️对象具备解决问题过程中的行为
⚠️⚠️⚠️ 若加入悔棋功能，面向过程和面向对象，分别怎么实现呢？
⏪面向过程⏩：从输入到判断到显示的一系列步骤都需要改动🔝🔝🔝
⏪面向对象⏩：只需要改动棋盘对象就可以🔄🔄🔄

二、类和对象

2.1类和对象的关系

面向对象编程有两个非常重要的概念：类和对象。 对象是面向对象编程的核心。
具有相似特征和行为的事物的集合统称为类。 对象是根据类创建的，一个类可以对应多个对象。
🔹可以把玩具模型看作一个类
🔸把每个玩具看作一个对象

2.2类的定义

⏬ 定义⏬
类是由3部分组成的：

1. 🕐类的名称：类名。
2. 🕧类的属性：一组数据，比如性别。
3. 🕤类的方法：允许进行操作的方法，比如说话。

使用class关键字来声明一个类，基本格式如下：
⏪语法格式⏩

class 类名:
    类的属性
    类的方法

2.3根据类创建对象

1.根据类创建对象的语法格式如下：
⏪语法格式⏩

对象名 = 类名()

2.要想给对象添加属性，可以通过如下方式：
⏪语法格式⏩

对象名.新的属性名 = 值

三、构造方法

3.1构造方法

⏬ 定义⏬
构造方法指的是 __init__方法。
当创建类的实例的时候，系统会自动调用构造方法，从而实现对类进行初始化的操作。

⏪语法格式⏩

class Car:
    def __init__(self):
        self.color = '黑色'
    def toot(self):
         print("%s的车在鸣笛..."%(self.color))

◀️ 调用⬇️方法 ▶️

  bmw = Car()
bmw.toot()

3.2析构方法

⏬ 定义⏬
当删除一个对象来释放类所占用资源的时候，Python解释器默认会调用另外一个方法，这个方法就是__del__( )方法。
__del__方法被称为析构方法。

四、self的使用

⏬ 定义⏬
在方法的列表中，第1个参数永远都是self。
♨️self的字面意思是自己，我们可以把它当做C++里面的this指针理解，表示的是对象自身。
当某个对象调用方法的时候，Python解释器会把这个对象作为第1个参数传给self，开发者只需要传递后面的参数就可以了。

⏪语法格式⏩

class Dog:
    def __init__(self, newColor):
        self.color = newColor
    def printColor(self):
         print("颜色为：%s"%self.color)

◀️ 调用⬇️方法 ▶️

dog1 =  Dog("白色")
dog1.printColor()

五、封装

⏬ 定义⏬
封装，顾名思义就是将内容封装到某个地方，以后再去调用被封装在某处的内容。
♨️对于面向对象的封装来说，其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中，然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。

⏪语法格式⏩

class Person: 
    def __init__(self, name, age): 
        self.name = name 
        self.age = age    
laowang = Person('徐', 30)
laowang.age = 300
print(laowang.age)
# 300

⚠️人的年龄可以随便设置，显然不可行⚠️

为了保护类里面的属性，可以采用如下方式解决：
📍把属性定义为私有属性，即在属性名的前面加上两个下划线；
📍添加用于设置或获取属性值的两个方法供外界调用。

六、继承

⏬ 定义⏬
✅在现实生活中，继承一般指的是子女继承父辈的财产。
✅在程序中，继承描述的是事物之间的所属关系。

6.1单继承

类的继承是指在一个现有类的基础上构建一个新的类，构建出来的新类被称作子类。

⬅️波斯猫和巴厘猫都继承自猫，而沙皮狗和斑点狗都继承狗➡️

Python程序中，继承使用如下语法格式标注：
⏪语法格式⏩

class 子类名(父类名)：

假设有一个类为A，A派生出来了子类B，示例如下：
⏪语法格式⏩

class B(A)：
class A(object)：

⚠️默认是继承自object的⚠️

6.2 多继承

现实生活中，一个派生类往往会有多个基类。比如沙发床是沙发和床的功能的组合，这都是多重继承的体现。
⚓️Python支持多继承，多继承就是子类拥有多个父类，并且具有它们共同的特征，即子类继承了父类的方法和属性。⚓️

⬅️水鸟拥有了鱼和鸟的特征 ➡️

多继承可以看做是单继承的扩展，语法格式如下：
⏪语法格式⏩

class 子类名(父类1，父类2…)：

⬅️如果子类继承的多个父类间是平行的关系，子类先继承的哪个类就会调用哪个类的方法。➡️

七、多态

⏬ 定义⏬
多态的概念其实不难理解，它是指对不同类型的变量进行相同的操作，它会根据对象(或类)类型的不同而表现出不同的行为。

7.1Python中多态的作用

让具有不同功能的函数可以使用相同的函数名，这样就可以用一个函数名调用不同内容(功能)的函数。

7.2Python中多态的特点

🌕1、只关心对象的实例方法是否同名，不关心对象所属的类型；
🌖2、对象所属的类之间，继承关系可有可无；
🌗3、多态的好处可以增加代码的外部调用灵活度，让代码更加通用，兼容性比较强；
🌘4、多态是调用方法的技巧，不会影响到类的内部设计。

⏪语法格式⏩
⌛️A类：

class A(object):       
    def test(self):
        print("--A--test")

⏳B类：

class B(A):           
    def test(self):  
        print("--B--test")

📈代码展示 📉

class A(object):
    def test(self):
        print("--A--test")
class B(A):
    def test(self):
        print("--B--test")
def func(temp):
    temp.test()
a = A()                
b = B()
func(a)
func(b)
# --A--test
# --B--test

八、类属性和实例属性

8.1类属性

⏰类属性是类所拥有的属性，它需要在类中进行显示地定义（位于类内部，方法的外面），它被所有类的实例对象所共有，在内存中只存在一个副本。

⏪语法格式⏩

class Cat(object):
    #类属性
    num = 0

8.2实例属性

⏰通过“实例.属性”添加属性的属性都是实例属性。
⏪语法格式⏩

def __init__(self):
    #实例属性
    self.age = 1

九、类方法和静态方法

9.1类方法

📧使用修饰器 @classmethod来标识类方法📧
⏪语法格式⏩

class 类名:
    @classmethod
    def 类方法名(cls):
        方法体

🎯要想调用类方法，既可以通过对象名调用类方法，又可以通过类名调用类方法，这两种方法没有任何区别。

9.2静态方法

📧使用修饰器 @staticmethod来标识静态方法📧

class 类名:
    @staticmethod
    def 静态方法名():
        方法体

✳️静态方法是没有self参数，在静态方法中无法访问实例变量。
💟静态方法中不可以直接访问类属性，但是可以通过类名引用类属性。
✴️静态方法跟定义它的类没有直接关系，只是起到了类似函数的作用。

十、面向对象应用

1.定义一个类描述数字时钟。

import time


# 定义数字时钟类
class Clock(object):
    """数字时钟"""

    def __init__(self, hour=0, minute=0, second=0):
        """初始化方法
        :param hour: 时
        :param minute: 分
        :param second: 秒
        """
        self.hour = hour
        self.min = minute
        self.sec = second

    def run(self):
        """走字"""
        self.sec += 1
        if self.sec == 60:
            self.sec = 0
            self.min += 1
            if self.min == 60:
                self.min = 0
                self.hour += 1
                if self.hour == 24:
                    self.hour = 0

    def show(self):
        """显示时间"""
        return f'{self.hour:0>2d}:{self.min:0>2d}:{self.sec:0>2d}'


# 创建时钟对象
clock = Clock(23, 59, 58)
while True:
    # 给时钟对象发消息读取时间
    print(clock.show())
    # 休眠1秒钟
    time.sleep(1)
    # 给时钟对象发消息使其走字
    clock.run()

2.定义一个类描述平面上的点，要求提供计算到另一个点距离的方法。

class Point(object):
    """屏面上的点"""

    def __init__(self, x=0, y=0):
        """初始化方法
        :param x: 横坐标
        :param y: 纵坐标
        """
        self.x, self.y = x, y

    def distance_to(self, other):
        """计算与另一个点的距离
        :param other: 另一个点
        """
        dx = self.x - other.x
        dy = self.y - other.y
        return (dx * dx + dy * dy) ** 0.5

    def __str__(self):
        return f'({self.x}, {self.y})'


p1 = Point(3, 5)
p2 = Point(6, 9)
print(p1, p2)
print(p1.distance_to(p2))