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任務1認識類對象和實例對象01任務2認識屬性02任務3認識方法03282任務4認識繼承04任務5認識可迭代對象——迭代器和生成器05任務1

認識類對象和實例對象2831.?了解對象的定義。2.?了解面向?qū)ο蟮奶匦浴?.?了解類和實例的定義及使用。4.?能正確使用類對象和實例對象。任務目標284一、對象的定義所謂對象，從概念層面來看，是對某種事物的抽象表示（包含功能和屬性）。抽象可以分為兩個方面：數(shù)據(jù)抽象和過程抽象。數(shù)據(jù)抽象定義了對象的屬性，而過程抽象定義了對象的操作。相關知識285在面向?qū)ο蟮某绦蛟O計中，強調(diào)將數(shù)據(jù)（屬性）和操作（服務）融合成一個不可分割的單元，即對象。外部使用對象時，只需知道它的功能，而不必了解內(nèi)部的實現(xiàn)細節(jié)。在規(guī)范層面，對象是一系列可被其他對象使用的公共接口，實現(xiàn)了對象間的交互。從編程語言的角度，對象將數(shù)據(jù)和代碼（程序）封裝在一起，實現(xiàn)了信息的隱藏。通過類創(chuàng)建的實例被稱為對象。類和對象的關系類似汽車的設計圖紙與實際汽車的關系。設計圖紙（類）本身并不具備可用性，只有通過圖紙制造出來的汽車（對象）才能被使用。這種模型能夠幫助開發(fā)者更好地組織和管理代碼，實現(xiàn)代碼的重用和擴展。286二、面向?qū)ο蟮奶匦?.?封裝封裝是面向?qū)ο蟮闹饕匦?，是指把客觀事物抽象并封裝成對象，即將數(shù)據(jù)成員、屬性、方法和事件等集合在一個整體內(nèi)。通過訪問控制還可以隱藏內(nèi)部成員，但只允許可信的對象訪問或操作部分數(shù)據(jù)或方法。封裝保證了對象的獨立性，可以防止外部程序破壞對象的內(nèi)部數(shù)據(jù)，同時便于對程序維護和修改。2872.?繼承繼承是面向?qū)ο蟮某绦蛟O計中代碼重用的主要方法。繼承允許使用現(xiàn)有類的功能，并在無須重新改寫原來類的情況下對這些功能進行擴展。繼承可以避免代碼復制和相關的代碼維護等問題。2883.?多態(tài)性派生類繼承了基類的所有非私有數(shù)據(jù)和行為，同時能夠定義自己的新數(shù)據(jù)和行為。因此，派生類擁有兩個有效的類型：自身的類型以及它所繼承的基類的類型。這種特性使得一個對象可以展現(xiàn)出多種不同類型的能力，這被稱為多態(tài)性。通過繼承，派生類能夠在已有基礎之上，擴展和定制基類，同時可以添加新的屬性和方法。多態(tài)性則使得可以在不同的上下文中使用相同的對象，從而實現(xiàn)更靈活和通用的代碼設計。多態(tài)性能夠在運行時自動地選擇適當?shù)姆椒ɑ蛐袨椋瑥亩岣叽a的可擴展性和可維護性。289三、類的定義類使用關鍵字class聲明。類的聲明格式如下。class類名:類體其中，類名為有效的標識符，通常由多個單詞組成，每個單詞的首字母大寫，其余字母小寫，這有助于提高代碼的可讀性和可維護性。類體是由縮進的一系列語句組成的塊。290在類體內(nèi)部定義的元素被視為類的成員。類的主要成員可以分為兩種類型：描述狀態(tài)的數(shù)據(jù)成員（也稱為屬性）和描述操作的函數(shù)成員（也稱為方法）。值得注意的是，Python中的class語句實際上是一個復合語句，它不僅定義了一個類，更是在Python解釋器執(zhí)行時創(chuàng)建了一個類對象。這個類對象可以看作一個模板，根據(jù)這個模板可以創(chuàng)建出許多實例，每個實例都具有類定義中所描述的屬性和方法。這種面向?qū)ο蟮乃枷霝榇a的設計和組織提供了更加靈活和可復用的方式。291四、實例的定義類是抽象的，如果要使用類定義的功能，就必須實例化類，即創(chuàng)建類的對象。在創(chuàng)建實例對象后，可以使用“.”運算符來調(diào)用其成員。注意：創(chuàng)建類的對象、創(chuàng)建類的實例、實例化類等說法是等價的，都是以類為模板生成了一個對象。實例對象的調(diào)用格式如下。anObject=類名(參數(shù)列表)anObject.對象函數(shù)或anObject.對象屬性292Python創(chuàng)建對象的方法無須使用關鍵字new，而是直接像調(diào)用函數(shù)一樣調(diào)用類對象并傳遞參數(shù)，因此，類對象是可調(diào)用對象。在Python內(nèi)置函數(shù)中，bool、int、str、list、dict、set等均為可調(diào)用內(nèi)置類對象，在有的場合也稱之為函數(shù)，如使用str函數(shù)把數(shù)值“123”轉換成字符串的形式“str(123)”。293五、類對象和實例對象的使用訪問類的成員（屬性和方法）主要有兩種方式：使用類對象和使用實例對象。1.?使用類對象訪問成員當使用類對象訪問成員時，可以直接通過類名訪問類的屬性和方法。這樣的訪問方式適用于類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法，它們不依賴于實例對象的創(chuàng)建。這種方式更適合處理類級別的數(shù)據(jù)或方法。2942.?使用實例對象訪問成員當創(chuàng)建類的實例對象后，可以使用實例對象訪問實例屬性和實例方法。實例對象可以擁有自己的屬性值，同時可以訪問類的屬性和方法。這種方式更適合處理實例特定的數(shù)據(jù)和方法。295任務2

認識屬性2961.?熟悉實例屬性和類屬性的概念，并能正確區(qū)分。2.?了解私有屬性和公有屬性的區(qū)別。3.?了解@property修飾器的作用。4.?能正確使用類屬性和實例屬性。任務目標297在一個類中，數(shù)據(jù)成員是指在類定義內(nèi)部聲明的成員變量，也稱為域。這些成員變量用來存儲描述類特征的值，即屬性。屬性可以通過該類中定義的方法進行訪問，同時可以通過類對象或?qū)嵗龑ο筮M行訪問。屬性實際上就是在類中的變量，而在Python中，變量不需要預先聲明，可以直接使用。建議在類定義的開始位置初始化類對象的屬性，或者在類的構造函數(shù)（通常是__init__()方法）中初始化實例對象的屬性。這樣可以確保在使用類或?qū)嵗龝r，屬性已經(jīng)有了初始值，避免在使用過程中出現(xiàn)調(diào)用屬性值錯誤等問題。相關知識298299一、實例屬性通過“self.變量名”定義的屬性稱為實例屬性，也稱為實例變量。類的每個實例都包含了該類的實例變量的一個單獨副本，實例變量屬于特定的實例。實例變量在類的內(nèi)部通過self訪問，在類的外部通過對象實例訪問。實例屬性一般在__init__()方法中通過如下形式初始化。__init__()為類的初始化函數(shù)，用于定義初始化程序或變量。self.實例變量名=初始值在其他實例函數(shù)中通過self訪問，具體如下。self.實例變量名=值

#寫入self.實例變量名

#讀取或者在創(chuàng)建實例后通過實例訪問，具體如下。obj1=類名()

#創(chuàng)建實例obj1.實例變量名=值

#寫入obj1.實例變量名

#讀取300301二、類屬性在Python中，開發(fā)者可以聲明屬于類對象本身的變量，即類屬性，也稱為類變量或靜態(tài)屬性。與實例屬性不同，類屬性屬于整個類，而不是特定實例的一部分，這意味著所有從該類創(chuàng)建的實例共享同一個屬性副本。無論創(chuàng)建了多少個實例，這種屬性的值對于該類的所有實例都是相同的。這種在類級別定義的屬性通常用于存儲與整個類相關的常量、配置信息或者共享數(shù)據(jù)。通過在類定義內(nèi)部直接聲明，可以在所有實例中方便地訪問和使用這些屬性，而不必為每個實例分別定義相同的值。這樣一來，類對象屬性提供了一種有效的方式來管理和維護類級別的數(shù)據(jù)。類屬性一般在類體中通過如下形式初始化。類變量名=初始值在其定義的方法中或外部代碼中通過類名訪問，具體如下。類名.類變量名=值

#寫入類名.類變量名

#讀取注意：類屬性如果通過“obj.屬性名”來訪問，則屬于該類的實例屬性。雖然類屬性可以使用實例來訪問，但容易造成困惑，所以建議用戶不要這樣使用，而是使用標準的訪問方式“類名.類變量名”。302303三、私有屬性和公有屬性Python類的成員沒有訪問控制限制，這與其他面向?qū)ο蟪绦蛟O計語言不同。Python通常約定以兩個下畫線開頭，但是不以兩個下畫線結束的屬性是私有的，其他為公有的。盡管Python并沒有嚴格的訪問控制機制，但是約定是很重要的，在編寫代碼時盡量遵循這些約定，以便提高代碼的可讀性和可維護性。注意：不能直接訪問私有屬性，但可以在方法中訪問。304四、@property修飾器面向?qū)ο缶幊痰姆庋b性原則強調(diào)不直接訪問類中的數(shù)據(jù)成員，在Python中可以通過定義私有屬性來實現(xiàn)，并且可以編寫相應的用于訪問這些私有屬性的函數(shù)，用@property修飾器修飾這些函數(shù)。這種方式允許程序?qū)⑦@些函數(shù)當作屬性來訪問，從而提供了更加友好和靈活的訪問方式。@property修飾器的默認行為是提供只讀屬性，這意味著開發(fā)者可以通過這些訪問器函數(shù)讀取屬性的值，但不能直接對屬性進行修改。如果有需要，還可以使用對應的getter、setter和deleter修飾器實現(xiàn)其他類型的訪問器函數(shù)。通過這些修飾器，可以更精細地控制屬性的讀取、修改和刪除操作，同時能在屬性被訪問或修改時執(zhí)行一些額外的操作，以實現(xiàn)更豐富的數(shù)據(jù)管理和封裝。305任務3

認識方法3061.?了解方法的概念。2.?熟悉常用的方法并能靈活運用。3.?了解方法的重載。4.?能正確定義和使用方法。任務目標307一、實例方法一般情況下，類方法的第一個參數(shù)一般為self，這種方法稱為實例方法。實例方法對類的某個給定的實例進行操作，可以通過self顯式地訪問該實例。實例方法的聲明格式如下。def方法名(self,[形參列表]):函數(shù)體相關知識308實例方法的調(diào)用格式如下。對象.方法名([實參列表])雖然類方法的第一個參數(shù)為self，但調(diào)用時用戶不需要也不能給該參數(shù)傳遞值。事實上，Python會自動把實例傳遞給該參數(shù)。注意：Python中的self等價于C++中的self指針和Java、C#中的this關鍵字。雖然沒有限制第一個參數(shù)名必須為self，但建議遵循慣例，這樣便于閱讀和理解，且集成開發(fā)環(huán)境也會提供相應的支持。309310二、靜態(tài)方法Python允許聲明與類的實例無關的方法，即靜態(tài)方法。靜態(tài)方法不對特定實例進行操作，在靜態(tài)方法中訪問實例會導致錯誤。靜態(tài)方法通過修飾器@staticmethod定義，其聲明格式如下。@staticmethoddef靜態(tài)方法名([形參列表]):函數(shù)體靜態(tài)方法一般通過類名訪問，也可以通過實例調(diào)用。其調(diào)用格式如下。類名.靜態(tài)方法名([實參列表])311三、類方法在Python中可以聲明屬于類本身的方法，即類方法。不同于普通的實例方法，類方法不會對特定的實例進行操作。在類方法中嘗試訪問對象實例會導致錯誤。為了定義類方法，需要使用修飾器@classmethod，并將第一個形參設置為類對象本身，通常命名為cls。類方法的聲明格式如下。@classmethoddef類方法名(cls,[形參列表]):函數(shù)體類方法一般通過類名訪問，也可以通過實例調(diào)用。312其調(diào)用格式如下。類名.類方法名([實參列表])注意：盡管類方法的第一個參數(shù)被命名為cls，但在調(diào)用時，用戶不需要也不能給該參數(shù)傳遞值。Python會自動將類傳遞給這個參數(shù)。類和實例不同。在Python中，類本身也被視為對象。當調(diào)用子類繼承自父類的類方法時，傳遞給cls的是子類對象，而不是父類對象。313四、__new__()方法和__init__()方法在Python的類體中，還可以定義一些特殊的方法，如__new__()方法和__init__()方法。__new__()方法是一個類方法，在創(chuàng)建對象時被調(diào)用，它返回當前對象的一個實例。通常情況下，不需要重載這個方法，因為Python會自動處理對象的創(chuàng)建過程。__init__()方法即構造函數(shù)（構造方法），用于在對象創(chuàng)建完成后進行初始化工作。該方法在對象被創(chuàng)建后立即調(diào)用，它負責初始化當前對象的實例屬性等。該方法沒有返回值。314五、__del__()方法__del__()方法即析構函數(shù)（析構方法），用于實現(xiàn)銷毀類的實例所需的操作，如釋放對象占用的非托管資源（如打開的文件、網(wǎng)絡連接等）。默認情況下，當對象不再被使用時運行__del__()方法。由于Python解釋器實現(xiàn)自動垃圾回收，所以無法明確這個方法究竟在什么時候運行。通過del語句可以強制銷毀一個實例，從而保證調(diào)用實例的__del__()方法。315六、私有方法和公有方法與私有屬性類似，Python約定以兩個下畫線開頭，但不以兩個下畫線結束的方法是私有的，其他為公有的。以雙下畫線開始和結束的方法是Python專有的方法。注意：不能直接訪問私有方法，但可以在其他方法中訪問。316七、方法的重載在許多程序設計語言中方法可以重載，即可以定義多個重名的方法，只要保證方法簽名是唯一的即可。方法簽名包括3個部分，即方法名、參數(shù)數(shù)量和參數(shù)類型。Python本身是動態(tài)語言，方法的參數(shù)沒有聲明類型（在調(diào)用傳值時確定參數(shù)的類型），參數(shù)的數(shù)量由可選參數(shù)和可變參數(shù)控制，故Python對象方法不需要重載，定義一個方法即可實現(xiàn)多種調(diào)用，從而實現(xiàn)相當于其他程序設計語言的重載功能。注意：在Python類體中定義多個重名的方法雖然不會報錯，但只有最后一個方法有效，因此建議不要定義重名的方法。任務4

認識繼承3171.?了解派生類的使用方法。2.?了解查看繼承層次關系的方法。3.?了解類成員的繼承和重寫。4.?能正確使用繼承。任務目標318一、派生類Python支持多重繼承，即一個派生類可以繼承多個基類。派生類的聲明格式如下。class派生類名(基類1,[基類2,…]):類體其中，派生類名后為所有基類的名稱元組。如果在類定義中沒有指定基類，則默認其基類為object。object是所有對象的根基類，定義了公用方法的默認實現(xiàn)，如__new__()方法。相關知識319320二、查看繼承的層次關系多個類的繼承可以形成層次關系，通過類的方法mro()或類的屬性__mro__可以輸出其繼承的層次關系。三、類成員的繼承和重寫通過繼承，派生類繼承基類中除構造方法之外的所有成員。如果在派生類中重新定義從基類繼承的方法，則在派生類中定義的方法將覆蓋從基類中繼承的方法。任務5

認識可迭代對象——迭代器和生成器3211.?了解可迭代對象的定義。2.?了解迭代器的作用。3.?熟悉生成器函數(shù)并能正確使用。任務目標322可循環(huán)迭代的對象稱為可迭代對象，迭代器和生成器函數(shù)是可迭代對象，Python提供了定義迭代器和生