Python程序設(shè)計基礎(chǔ) 課件 項目9 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計

程序設(shè)計基礎(chǔ)——面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計簡單易學(xué)易讀易維護開源

可移植性

可擴展性

豐富的庫

Python思政導(dǎo)入一個從普通技校畢業(yè)，29歲成為航空高級技師，39歲打破被國外長期壟斷的金剛石滾輪加工技術(shù)，被譽為“大國工匠”，獲得國家800萬元的現(xiàn)金獎勵。他的這項技術(shù)突破至少為國家節(jié)省了9000多萬的外匯支出。他不僅參與了遼寧艦艦載機等多項國家重點航空發(fā)動機的科研項目，還擁有7項國家發(fā)明專利和實用新型專利，他的名字叫洪家光。目錄CONTENTS面向過程和面向?qū)ο蟮膮^(qū)別01面向?qū)ο蟮幕咎卣?2創(chuàng)建類和對象03使用構(gòu)造器創(chuàng)建實例變量04類的繼承05類的私有變量和私有方法04類的屬性方法05面向過程和面向?qū)ο蟮膮^(qū)別01一、面向過程和面向?qū)ο蟮膮^(qū)別面向過程側(cè)重的是怎么做，也就是怎么做能把需求完成，通常我們會把完成一個需求的所有步驟從頭到尾逐步實現(xiàn)，在開發(fā)過程中，會根據(jù)開發(fā)需求，將某些功能獨立的代碼封裝成一個或幾個函數(shù)。最后完成的代碼，就是順序地調(diào)用不同的函數(shù)。在開發(fā)復(fù)雜項目時就需要使用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式，這種方式的側(cè)重的是誰來做。其中，“誰”就面向?qū)ο笾械膶ο?。一、面向過程和面向?qū)ο蟮膮^(qū)別和之前面向過程的開發(fā)方式相比，面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式不存在之前函數(shù)調(diào)用時你中有我，我中有你的情況，各個對象要做什么是非常明確的，很少出現(xiàn)相互調(diào)用的情況。因此，面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式適合開發(fā)復(fù)雜的項目。向日葵豌豆射手普通僵尸路障僵尸生命值生命值生命值生命值路障生產(chǎn)陽光()搖擺()發(fā)射豌豆()移動()咬()移動()咬()表9-1植物大戰(zhàn)僵尸對象中的方法面向?qū)ο蟮幕咎卣?2二、面向?qū)ο蟮幕咎卣黝?Class):

用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。類就是把一類具有共同屬性的事物封裝到一起，不用重復(fù)編寫程序，只需調(diào)用相應(yīng)的類即可。類定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象：通過類定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實例。對象包括兩個數(shù)據(jù)成員（類變量和實例變量）和方法。類和對象的關(guān)系：類就相當于是模板，對象是根據(jù)類這個模板創(chuàng)建出來的。類只有一個，而對象可以有多個。不同的對象之間屬性可能會各不相同，比如生產(chǎn)同一款汽車，但是汽車的顏色是可以不一樣的。類中定義了什么屬性和方法，那么對象中就有什么屬性和方法，不可能多，也不可能少。二、面向?qū)ο蟮幕咎卣鞣椒ǎ侯愔卸x的函數(shù)。實例化：創(chuàng)建一個類的實例，類的具體對象。類變量：類變量在整個實例化的對象中是公用的。類變量定義在類中且在函數(shù)體之外。類變量通常不作為實例變量使用。數(shù)據(jù)成員：類變量或者實例變量,用于處理類及其實例對象的相關(guān)的數(shù)據(jù)。方法重寫：如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求，可以對其進行改寫，這個過程叫方法的覆蓋（override），也稱為方法的重寫。局部變量：定義在方法中的變量，只作用于當前實例的類。實例變量：在類的聲明中，屬性是用變量來表示的。這種變量就稱為實例變量，是在類聲明的內(nèi)部但是在類的其他成員方法之外聲明的。繼承：即一個派生類（derivedclass）繼承基類（baseclass）的字段和方法。繼承也允許把一個派生類的對象作為一個基類對象對待。對象：通過類定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實例。對象包括兩個數(shù)據(jù)成員（類變量和實例變量）和方法。創(chuàng)建類和對象033、怎么才能學(xué)好Python安全編程？要設(shè)計一個類，通常需要滿足三個要素：類名：這類事物的名字，滿足大駝峰命名法。也就是每個單詞的首字母要大寫，單詞與單詞之間沒有下劃線。屬性：這類事物具有的特征。方法：這類事物具有的行為。2、為什么要學(xué)習(xí)Python？三、創(chuàng)建類和對象1.類名的確定通過分析整個業(yè)務(wù)流程，找到出現(xiàn)的名詞，通常這就是類名。2.屬性和方法的確定對對象的特征描述，通?？梢远x成屬性。對象具有的行為一般是用動詞來表達的，通常可以定義成方法。例如：小麗今年20歲，身高1.67米，每天早上跑完步后去吃早餐。小明今年21歲，身高1.85米，他不喜歡跑步，經(jīng)常不吃早餐。Personnameagerun()eat()3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？例如：一只黑色的狗叫仔仔，看見陌生人就會大叫，看見家人就搖尾巴。2、為什么要學(xué)習(xí)Python？三、創(chuàng)建類和對象Dognamecolorshout()shake()3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？3.定義簡單的類類定義與函數(shù)定義(def語句)一樣必須被執(zhí)行才會起作用。使用class語句來創(chuàng)建一個新類，class之后為類的名稱并以冒號結(jié)尾，語法格式如下：classClassName:<statement-1>...<statement-N>2、為什么要學(xué)習(xí)Python？三、創(chuàng)建類和對象3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？例：一只黑色的狗叫仔仔，看見陌生人就會大叫，看見家人就搖尾巴。classDog:<statement-1>...<statement-N>2、為什么要學(xué)習(xí)Python？三、創(chuàng)建類和對象3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？4.定義只包含方法的類在Python中要定義一個只包含方法的類，語法格式如下：classClassName:def方法1(self[,參數(shù)列表]):passdef方法2(self[,參數(shù)列表]):pass2、為什么要學(xué)習(xí)Python？三、創(chuàng)建類和對象classDog:defshout(self):print('汪汪汪')defshake(self):print('搖尾巴')3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？5.創(chuàng)建對象當一個類定義完成之后，要使用這個類來創(chuàng)建對象，語法格式如下：對象變量=類名()要訪問類中定義的方法，首先要創(chuàng)建對象，也就是實例化類，然后再使用對象變量.方法的方式進行訪問。2、為什么要學(xué)習(xí)Python？三、創(chuàng)建類和對象classDog:defshout(self):print('汪汪汪')defshake(self):print('搖尾巴')#創(chuàng)建狗對象p=Dog()p.shake()p.shout()示例：一只黑色的狗叫仔仔，看見陌生人就會大叫，看見家人就搖尾巴。運行結(jié)果：搖尾巴汪汪汪3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？在Python中使用類創(chuàng)建對象后，對象變量p中保存的是對象在內(nèi)存中的地址，也就是p變量引用了新建的狗對象。使用print輸出對象變量時，將輸出這個變量引用對象在內(nèi)存中的地址。2、為什么要學(xué)習(xí)Python？三、創(chuàng)建類和對象classDog:defshout(self):print('汪汪汪')defshake(self):print('搖尾巴')#創(chuàng)建狗對象p=Dog()p.shake()p.shout()print(p)示例：一只黑色的狗叫仔仔，看見陌生人就會大叫，看見家人就搖尾巴。運行結(jié)果：搖尾巴！汪汪汪！<__main__.Dogobjectat0x00000200F4240E50>3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？6.給對象增加屬性在Python中，要給對象設(shè)置屬性，可以使用對象變量.屬性的方法，這種方法雖然十分簡單，但是不推薦使用。2、為什么要學(xué)習(xí)Python？三、創(chuàng)建類和對象classDog:defshout(self):print('汪汪汪')defshake(self):print('搖尾巴')#創(chuàng)建狗對象p=Dog()='仔仔'p.shake()p.shout()print(p)示例：一只黑色的狗叫仔仔，看見陌生人就會大叫，看見家人就搖尾巴。運行結(jié)果：搖尾巴！汪汪汪！<__main__.Dogobjectat0x000002650BE20E50>3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？6.給對象增加屬性在Python中哪一個對象調(diào)用的方法，那么.self就是哪一個對象的引用。2、為什么要學(xué)習(xí)Python？三、創(chuàng)建類和對象classDog:defshout(self):print(f'{}汪汪汪')defshake(self):print(f'{}搖尾巴')#創(chuàng)建狗對象p=Dog()='仔仔'p.shake()p.shout()示例：一只黑色的狗叫仔仔，看見陌生人就會大叫，看見家人就搖尾巴。運行結(jié)果：仔仔搖尾巴仔仔汪汪汪3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？7.類中增加類變量類變量在整個實例化的對象中是公用的。類變量定義在類中且在函數(shù)體之外。類變量通常不作為實例變量使用。要使用類中的類變量，可以使用對象變量名.類變量的方法。2、為什么要學(xué)習(xí)Python？三、創(chuàng)建類和對象classDog:name='仔仔'#類變量color='黑色'defshout(self):return'汪汪汪'defshake(self):return'搖尾巴'#創(chuàng)建狗對象p=Dog()print(f'一只{p.color}的狗叫{}，看見陌生人就會{p.shout()}，看見家人就{p.shake()}。')示例：一只黑色的狗叫仔仔，看見陌生人就會大叫，看見家人就搖尾巴。運行結(jié)果：一只黑色的狗叫仔仔，看見陌生人就會汪汪汪，看見家人就搖尾巴。使用構(gòu)造器創(chuàng)建實例變量043、怎么才能學(xué)好Python安全編程？1.創(chuàng)建多個實例化使用類可以創(chuàng)建多個實例化對象，通過print輸出這兩個對象，觀察這兩個對象在內(nèi)存中的地址是否相同。2、為什么要學(xué)習(xí)Python？四、使用構(gòu)造器創(chuàng)建實例變量classDog:defshout(self):print('汪汪汪')defshake(self):print('搖尾巴')#創(chuàng)建狗對象p=Dog()p.shake()p.shout()print(p)t=Dog()t.shake()t.shout()print(t)運行結(jié)果：搖尾巴汪汪汪<__main__.Dogobjectat0x0000029491EE1180>搖尾巴汪汪汪<__main__.Dogobjectat0x0000029491EE0E50>從運行結(jié)果得知，這兩個對象在內(nèi)存中的地址是不同的。3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？1.創(chuàng)建多個實例化如果現(xiàn)在狗的名字變成了“彎彎”，我們可以通過修改實例對象的值即可，但這種操作是不能更改類變量中的值。2、為什么要學(xué)習(xí)Python？四、使用構(gòu)造器創(chuàng)建實例變量classDog:name='仔仔'#類變量color='黑色'defshout(self):return'汪汪汪'defshake(self):return'搖尾巴'#創(chuàng)建狗對象t=Dog()='彎彎'print(f'一只{t.color}的狗叫{}，看見陌生人就會{t.shout()}，看見家人就{t.shake()}。')p=Dog()print(f'一只{p.color}的狗叫{}，看見陌生人就會{p.shout()}，看見家人就{p.shake()}。')運行結(jié)果：一只黑色的狗叫彎彎，看見陌生人就會汪汪汪，看見家人就搖尾巴。一只黑色的狗叫仔仔，看見陌生人就會汪汪汪，看見家人就搖尾巴。3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？1.創(chuàng)建多個實例化如果要修改類變量，則需要通過類名.變量名修改變量，這種操作會影響所有的實例，在使用時要特別注意。2、為什么要學(xué)習(xí)Python？四、使用構(gòu)造器創(chuàng)建實例變量classDog:name='仔仔'#類變量color='黑色'defshout(self):return'汪汪汪'defshake(self):return'搖尾巴'#創(chuàng)建狗對象t=Dog()Dog.color='白色'='彎彎'print(f'一只{t.color}的狗叫{}，看見陌生人就會{t.shout()}，看見家人就{t.shake()}。')p=Dog()print(f'一只{p.color}的狗叫{}，看見陌生人就會{p.shout()}，看見家人就{p.shake()}。')運行結(jié)果：一只白色的狗叫彎彎，看見陌生人就會汪汪汪，看見家人就搖尾巴。一只白色的狗叫仔仔，看見陌生人就會汪汪汪，看見家人就搖尾巴。3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？2.定義構(gòu)造器__init__創(chuàng)建類是為了使用類的靈活性，每條狗的名字不一樣，所以不能在一開始就將name變量設(shè)置成固定的名稱，要解決這個問題就需要使用構(gòu)造器，在創(chuàng)建實例對象的時候，直接進行傳參。2、為什么要學(xué)習(xí)Python？四、使用構(gòu)造器創(chuàng)建實例變量classPerson:def__init__(self,name,age):#構(gòu)造器self.username=name#實例變量self.age=ageself.email=f'{name}@163.com'defsay(self):print(f'hello{self.username},age:{self.age},email:{self.email}')p1=Person('小天',20)p1.say()p2=Person('曉曉',25)p2.say()運行結(jié)果：hello小天,age:20,email:小天@163.comhello曉曉,age:25,email:曉曉@163.com3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？2.定義構(gòu)造器__init__self代表的是當前類的實例對象本身，它是在定義類的方法時必須寫的第一個參數(shù)，在調(diào)用時會自動傳入，在執(zhí)行實例的方法時則不必再傳入相應(yīng)的參數(shù)。每個class只能有一個構(gòu)造器。2、為什么要學(xué)習(xí)Python？四、使用構(gòu)造器創(chuàng)建實例變量classDog:def__init__(self,name,color):#構(gòu)造器=name#實例變量self.color=colordefshout(self):return'汪汪汪'defshake(self):return'搖尾巴'#創(chuàng)建狗對象t=Dog('彎彎','白色')print(f'一只{t.color}的狗叫{}，看見陌生人就會{t.shout()}，看見家人就{t.shake()}。')運行結(jié)果：一只白色的狗叫彎彎，看見陌生人就會汪汪汪，看見家人就搖尾巴。類的繼承053、怎么才能學(xué)好Python安全編程？面向?qū)ο蟮木幊處淼闹饕锰幹皇谴a的重用，實現(xiàn)這種重用的方法之一是通過繼承機制。當已經(jīng)存在一個類，需要另外再創(chuàng)建一個和已有類相似的類時，通常不必重復(fù)同一段代碼，而是使用繼承。通過繼承創(chuàng)建的新類稱為子類或派生類，被繼承的類稱為基類、父類或超類。2、為什么要學(xué)習(xí)Python？五、類的繼承1.python繼承的特點（1）如果在子類中需要父類的構(gòu)造方法就需要顯式的調(diào)用父類的構(gòu)造方法，或者不重寫父類的構(gòu)造方法。詳細說明可查看：python子類繼承父類構(gòu)造函數(shù)說明。（2）在調(diào)用基類的方法時，需要加上基類的類名前綴，且需要帶上self參數(shù)變量。區(qū)別在于類中調(diào)用普通函數(shù)時并不需要帶上self參數(shù)。（3）Python總是首先查找對應(yīng)類型的方法，如果它不能在派生類中找到對應(yīng)的方法，它才開始到基類中逐個查找。（先在本類中查找調(diào)用的方法，找不到才去基類中找）。3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？2、為什么要學(xué)習(xí)Python？五、類的繼承2.python繼承的舉例創(chuàng)建了一個Parent的父類，父類有money和house屬性，有方法info。創(chuàng)建一個子類Son，繼承父類的屬性和方法。classParent:def__init__(self,money,house):self.money=moneyself.house=housedefinfo(self):print(f'爸爸有：{self.money}萬元錢,有{self.house}座房子')classSon(Parent):#繼承父類的構(gòu)造器和方法passs1=Son(2,3)()運行結(jié)果：爸爸有：2萬元錢,有3座房子3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？2、為什么要學(xué)習(xí)Python？五、類的繼承2.python繼承的舉例創(chuàng)建了一個Parent的父類，父類有money和house屬性，有方法info。創(chuàng)建一個子類Son，繼承父類的屬性和方法。增加一個Daughter類，該類有自己的屬性stu。classParent:def__init__(self,money,house):self.money=moneyself.house=housedefinfo(self):print(f'爸爸有：{self.money}萬元錢,有{self.house}座房子')classSon(Parent):#兒子繼承父類的構(gòu)造器和方法passclassDaughter(Parent):#女兒繼承父類的構(gòu)造器和方法#女兒除了繼承父類的，還有自己本身的stu="正在上初中"defdaughterinfo(self):print(f'女兒有{self.money}萬元錢，目前{self.stu}')運行結(jié)果：爸爸有：2萬元錢,有3座房子女兒有0.5萬元錢，目前正在上初中s1=Son(2,3)()d1=Daughter(0.5,3)d1.daughterinfo()3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？2、為什么要學(xué)習(xí)Python？五、類的繼承3.方法的重寫如果父類方法的功能不能滿足需求，可以在子類中重寫父類的方法。classParent:def__init__(self,money,house):self.money=moneyself.house=housedefinfo(self):print(f'爸爸有：{self.money}萬元錢,有{self.house}座房子')classSon(Parent):#兒子繼承父類的構(gòu)造器和方法definfo(self,others):print(f'兒子繼承了有：{self.money}萬元錢,有{self.house}座房子,還有很多其他的東西，例如：{others}等。')s1=Son(2,3)("知識")運行結(jié)果：兒子繼承了有：2萬元錢,有3座房子,還有很多其他的東西，例如：知識等。類的私有變量和私有方法063、怎么才能學(xué)好Python安全編程？2、為什么要學(xué)習(xí)Python？六、類的私有變量和私有方法1.私有變量私有變量不能被子類繼承，可以在變量名的前面加兩條下劃線，該變量就會變成私有變量。classParent:def__init__(self,money,house):self.money=moneyself.house=houseself.__age=10definfo(self):print(f'爸爸已經(jīng){self.__age}歲了，有：{self.money}萬元錢,有{self.house}座房子')classSon(Parent):#兒子繼承父類的構(gòu)造器和方法definfo(self,others):print(f'兒子已經(jīng){self.__age}歲了，繼承了：{self.money}萬元錢,有{self.house}座房子,還有很多其他的東西，例如：{others}等。')s1=Son(2,3)("知識")3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？2、為什么要學(xué)習(xí)Python？六、類的私有變量和私有方法1.私有變量私有變量不能被子類繼承，可以在變量名的前面加兩條下劃線，該變量就會變成私有變量。運行結(jié)果：Traceback(mostrecentcalllast):File"C:\Users\Administrator\PycharmProjects\pythonProject1\1.py",line17,in<module>("知識")File"C:\Users\Administrator\PycharmProjects\pythonProject1\1.py",line13,ininfoprint(f'兒子已經(jīng){self.__age}歲了，繼承了：{self.money}萬元錢,有{self.house}座房子,還有很多其他的東西，例如：{others}等。')AttributeError:'Son'objecthasnoattribute'_Son__age'運行結(jié)果出現(xiàn)了錯誤，這是因為私有變量不能被子類繼承，只能在自己類中使用。3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？2、為什么要學(xué)習(xí)Python？六、類的私有變量和私有方法1.私有變量私有變量不能被子類繼承，可以在變量名的前面加兩條下劃線，該變量就會變成私有變量。classParent:def__init__(self,money,house):self.money=moneyself.house=houseself.__age=50definfo(self):print(f'爸爸已經(jīng){self.__age}歲了，有{self.money}萬元錢,有{self.house}座房子')classDaughter(Parent):#女兒繼承父類的構(gòu)造器和方法#女兒除了繼承父類的，還有自己本身的stu="正在上初中"defdaughterinfo(self):print(f'女兒有{self.money}萬元錢，目前{self.stu}')d1=Daughter(0.5,3)()d1.daughterinfo()運行結(jié)果：爸爸已經(jīng)50歲了，有0.5萬元錢,有3座房子女兒有0.5萬元錢，目前正在上初中3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？2、為什么要學(xué)習(xí)Python？六、類的私有變量和私有方法2.私有方法私有方法和私有變量一樣都不能被子類繼承，可以在方法名的前面加__private_，該方法就會變成私有方法。classParent:def__init__(self,money,house):self.money=moneyself.house=houseself.__age=50definfo(self):print(f'爸爸已經(jīng){self.__age}歲了，有{self.money}萬元錢,有{self.house}座房子')def__private_info(self):print("這是私有方法")classDaughter(Parent):#女兒繼承父類的構(gòu)造器和方法#女兒除了繼承父類的，還有自己本身的stu="正在上初中"defdaughterinfo(self):print(f'女兒有{self.money}萬元錢，目前{self.stu}')d1=Daughter(0.5,3)()d1.__private_info()3、怎么才能學(xué)好Python安全編程？2、為什么要學(xué)習(xí)Python？六、類的私有變量和私有方法2.私有方法私有方法和私有變量一樣都不能被子類繼承，可以在方法名的前面加__private_，該方法就會變成私有方法。