Python面向?qū)ο缶幊陶n件

1Python面向?qū)ο缶幊虆R報人：某某某匯報時間：2023.X.X2提綱CONTENTS01面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計02對象和類04組合、子類、派生和繼承03屬性和方法05UML設(shè)計3提綱CONTENTS01面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計02對象和類04組合、子類、派生和繼承03屬性和方法05UML設(shè)計4面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計面向過程的編程根據(jù)操作數(shù)據(jù)的函數(shù)或語句塊來設(shè)計程序的面向?qū)ο蟮木幊虜?shù)據(jù)和功能結(jié)合起來，用稱為對象的東西包裹起來組織程序的方法。在大多數(shù)時候你可以使用過程性編程，但是有些時候需要編寫大型程序或是尋求一個更加合適的解決方案。5面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計類創(chuàng)建一個新類型，而對象這個類的實例。這類似于你有一個int類型的變量，這存儲整數(shù)的變量是int類的實例（對象）。類和對象是面向?qū)ο缶幊虄蓚€主要方面。屬于一個對象或類的變量被稱為域。對象也可以使用屬于類的函數(shù)來具有功能。這樣的函數(shù)被稱為類的方法。域和方法可以合稱為類的屬性。對象可以使用普通的屬于對象的變量存儲數(shù)據(jù)。6提綱CONTENTS01面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計02對象和類04組合、子類、派生和繼承03屬性和方法05UML設(shè)計7對象和類類是對象的定義，而實例是“真正的實物”，它存放了類中所定義的對象的具體信息域有兩種類型屬于每個實例/類的對象或?qū)儆陬惐旧怼Ｋ鼈兎謩e被稱為實例變量和類變量。類使用class關(guān)鍵字創(chuàng)建。類的域和方法被列在一個縮進塊中。創(chuàng)建一個類使用class定義，屬性和函數(shù)都用縮進表示#Filename:simplestclass.pyclass

Person:pass#Anempty

blockp=

Person()print

pprint

Person89提綱CONTENTS01面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計02對象和類04組合、子類、派生和繼承03屬性和方法05UML設(shè)計屬性10與類和對象的名稱空間

綁定

的普通變量，即這些名稱只在這些類與對象的前提下有效。類名.類變量（使用對象名.類變量也可訪問)對象名.對象變量定義的位置類屬性

緊跟在類定義之后對象屬性

在

init

中使用self.xxx=定義使用類數(shù)據(jù)屬性11方法的定義類的方法與普通的函數(shù)只有一個特別的區(qū)別——它們必須有一個額外的第一個參數(shù)名稱，但是在調(diào)用這個方法的時候你不為這個參數(shù)賦值，Python會提供這個值。這個特別的變量指對象本身，按照慣例它的名稱是self。可以是任意一個變量名，但最好遵循通用的規(guī)則。init 構(gòu)造函數(shù)， del 析構(gòu)函數(shù)12Self參數(shù)的工作原理13假如你有一個類稱為MyClass和這個類的一個實例MyObject。當你調(diào)用這個對象的方法MyObject.method(arg1,

arg2)的時候，這會由Python自動轉(zhuǎn)為MyClass.method(MyObject,arg1,

arg2)——這就是self的原理了。如果你有一個不需要參數(shù)的方法，你還是得給這個方法定義一個self參數(shù)。方法的使用調(diào)用方法同普通函數(shù)一致，忽略self參數(shù)。對象名.方法名(參數(shù)…)14方法的使用沒有實例，方法是不能被調(diào)用的。15init ()

"構(gòu)造器"方法16當類被調(diào)用，實例化的第一步是創(chuàng)建實例對象。一旦對象創(chuàng)建了，Python

檢查是否實現(xiàn)了

init

()方法。默認情況下，如果沒有定義（或覆蓋）特殊方法

init

()，對實例不會施加任何特別的操作.任何所需的特定操作，都需要程序員實現(xiàn)

init

()，覆蓋它的默認行為。如果

init

()沒有實現(xiàn)，則返回它的對象，實

例化過程完畢。

init()

"構(gòu)造器"方法如果

init

()已經(jīng)被實現(xiàn)，那么它將被調(diào)用，實例對象作為第一個參數(shù)(self)被傳遞進去，像標準方法調(diào)用一樣。調(diào)用類時，傳進的任何參數(shù)都交給了

init

()

init

()，是在解釋器為你創(chuàng)建一個實例后調(diào)用的第一個方法，在你開始使用它之前，這一步可以讓你做些準備工作。17del ()

"解構(gòu)器"方法有一個相應(yīng)的特殊解構(gòu)器（destructor）方法名為 del ()。由于Python

具有垃圾對象回收機制（靠引用計數(shù))，這個函數(shù)要直到該實例對象所有的引用都被清除掉后才會執(zhí)行。Python

中的解構(gòu)器是在實例釋放前提供特殊處理功能的方法，它們通常沒有被實現(xiàn)，因為實例很少被顯式釋放。18使用缺省參數(shù)進行實例化19定義一個類來計算假想旅館租房費用。

init

()構(gòu)造器對一些實例屬性進行初始化。calcTotal()方法可以計算每日所有費用，如果提供了天數(shù)，那么將計算整個旅程全部的住宿費用。內(nèi)建的round()函數(shù)可以大約計算出最接近的費用（兩個小數(shù)位）。使用缺省參數(shù)進行實例化20使用缺省參數(shù)進行實例化21使用缺省參數(shù)進行實例化22使用缺省參數(shù)進行實例化23最開始的兩個假想例子都是在舊金山，

使用了默認值。然后是在西雅圖，

這里我們提供了不同的銷售稅和房間稅率。最后一個例子在華盛頓特區(qū)。經(jīng)過計算更長的假想時間，來擴展通常的用法：停留五個工作日，外加一個周六，此時有特價，假定是星期天出發(fā)回家。使用缺省參數(shù)進行實例化24函數(shù)所有的靈活性，比如默認參數(shù)，也可以應(yīng)用到方法中去。在實例化時，可變長度參數(shù)也是一個好的特性。如果定義了構(gòu)造器，它不應(yīng)返回任何對象因為實例對象是自動在實例化調(diào)用后返回的。相應(yīng)地，

init

()就不應(yīng)當返回任何對象（應(yīng)當為None）；否則，就可能出現(xiàn)沖突，因為只能返回實例。25提綱CONTENTS01面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計02對象和類04組合、子類、派生和繼承03屬性和方法05UML設(shè)計26一個類被定義后，目標就是要把它當成一個模塊來使用，并把這些對象嵌入到你的代碼中去，同其它數(shù)據(jù)類型及邏輯執(zhí)行流混合使用。有兩種方法可以在你的代碼中利用類。第一種是組合。就是讓不同的類混合并加入到其它類中，來增加功能和代碼重用性。另一種方法是通過派生。組合27子類、派生和繼承當你設(shè)計“相同的類但有一些不同的功能”時，派生就是一個合理的選擇了。面向?qū)ο缶幊棠軌蚴褂靡粋€已經(jīng)定義好的類，擴展它或者對其進行修改，而不會影響系統(tǒng)中使用現(xiàn)存類的其它代碼片段。允許類特征在子孫類或子類中進行繼承。這些子類從基類（或稱祖先類，超類）繼承它們的核心屬性。這些派生可能會擴展到多代。組合樣例28對地址本類的加強性設(shè)計。如果在設(shè)計的過程中，為

names,addresses

等等創(chuàng)建了單獨的類。最后我們可能想把這些工作集成到AddrBookEntry類中去，而不是重新設(shè)計每一個需要的類。這樣節(jié)省了時間和精力，而且最后的結(jié)果是容易維護的代碼

---

一塊代碼中的bugs

被修正，將反映到整個應(yīng)用中。組合樣例29這樣的類可能包含一個Name

實例，以及其它的像StreetAddress,

Phone

,

Email,

還可能需要一些Date

實例。下面是一個簡單的例子：class

NewAddrBookEntry(object):

#class

definition

類定義'newaddressbookentry

class'def

init

(self,

nm,

ph):

#

define

constructor

定義構(gòu)造器

=

Name(nm)

#create

Name

instance

創(chuàng)建Name

實例self.phone

=

Phone(ph)

#create

Phone

instance

創(chuàng)建Phone

實例print'Createdinstancefor:',

組合樣例30NewAddrBookEntry

類由它自身和其它類組合而成。這就在一個類和其它組成類之間定義了一種“has-a

/有一個”的關(guān)系。比如，我們的NewAddrBookEntry

類“有一個”

Name類實例和一個Phone實例。創(chuàng)建復(fù)合對象就可以實現(xiàn)這些附加的功能，并且很有意義，因為這些類都不相同。子類和派生31如果必須創(chuàng)建不同類型的地址本。希望EmplAddrBookEntry

類中包含更多與工作有關(guān)的屬性，如員工ID

和e-mail

地址？這跟PersonalAddrBookEntry

類不同，它包含更多基于家庭的信息，比如家庭地址，關(guān)系，生日等等。兩種情況下，都不想到從頭開始設(shè)計這些類，因為這樣做會重復(fù)創(chuàng)建通用的AddressBook類時的操作。子類和派生32包含AddressBook

類所有的特征和特性并加入需要的定制特性不是很好嗎？這就是類派生的動機和要求。創(chuàng)建子類的語法看起來與普通(新式)類沒有區(qū)別，一個類名，后跟一個或多個需要從其中派生的父類：classSubClassName(ParentClass1[,

parentClass2,...]):class_suite繼承33繼承描述了基類的屬性如何“遺傳”給派生類。一個子類可以繼承它的基類的任何屬性，不管是數(shù)據(jù)屬性還是方法。P

是一個沒有屬性的簡單類。C

從P

繼承而來（因此是它的子類），也沒有屬性：class

P(object):

#

parent

class

父類passclass

C(P):#child

class

子類pass繼承34因為P

沒有屬性，C

沒有繼承到什么。下面我們給P

添加一些屬性：class

P:#parent

class

父類'P

class'def

init

(self):print'createdaninstanceof',

\self.

class

.

name

class

C(P):#child

class

子類pass繼承現(xiàn)在所創(chuàng)建的P

有文檔字符串（ doc ）和構(gòu)造器，當我們實例化P

時它被執(zhí)行，如下所示：3536提綱CONTENTS01面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計02對象和類04組合、子類、派生和繼承03屬性和方法05UML設(shè)計UML類圖中的關(guān)系37UML（統(tǒng)一建模語言）類與類之間的關(guān)系繼承實現(xiàn)對象與對象之間的關(guān)系依賴

(Dependency

)關(guān)聯(lián)(Association)聚合(Aggregation)

合成(Composition)

UML中類的關(guān)系—繼承繼承指的是一個類（稱為子類、子接口）繼承另外的一個類（稱為父類、父接口）的功能，并可以增加它自己的新功能的能力；在Python中類定義時后面括號中可加上父類。class

people:def

init

(self):…class

student(people):….38UML中類和接口—實現(xiàn)實現(xiàn)指的是一個class類實現(xiàn)interface接口（可以是多個）的功能；實現(xiàn)是類與接口之間最常見的關(guān)系；Python不支持接口，具體實現(xiàn)時可用類代替；39UML對象與對象關(guān)系-依賴依賴可以簡單的理解，就是一個類A使用到了另一個類B，而這種使用關(guān)系是具有偶然性的、臨時性的、非常弱的，但是B類的變化會影響到A比如某人要過河，需要借用一條船，此時人與船之間的關(guān)系就是依賴；表現(xiàn)在代碼層面，為類B作為參數(shù)被類A在某個method方法中使用；40UML對象與對象關(guān)系-關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)體現(xiàn)的是兩個類、或者類與接口之間語義級別的一種強依賴關(guān)系；比如我和我的朋友；這種關(guān)系比依賴更強、不存在依賴關(guān)系的偶然性、關(guān)系也不是臨時性

的，一般是長期性的，而且雙方的關(guān)系一般是平等的、關(guān)聯(lián)可以是單向、雙向的；表現(xiàn)在代碼層面，為被關(guān)聯(lián)類B以類屬性的形式出現(xiàn)在關(guān)聯(lián)類A中，也可能是關(guān)聯(lián)

類A引用了一個類型為被關(guān)聯(lián)類B的全局變量；41UML對象與對象關(guān)系-聚合聚合聚合是關(guān)聯(lián)關(guān)系的一種特例，他體現(xiàn)的是整體與部分、擁有的關(guān)系，即has-a的關(guān)系，此時整體與部分之間是可分離的，他們可以具有各自的生命周期，

部分可以屬于多個整體對