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Python面向对象三大特征

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杨利霞

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TA的每日心情

	开心 2021-8-11 17:59

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[LV.4]偶尔看看III

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自我介绍: 本人女，毕业于内蒙古科技大学，担任文职专业，毕业专业英语。

群组: 2018美赛大象算法课程

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发表于 2022-9-2 17:49 |显示全部楼层

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Python面向对象三大特征
文章目录
python面向对象三大特征
一、封装
二、继承
1.方法重写
2.object类
3.多重继承
三、多态
1.动态语言与静态语言
四、类的特殊属性和方法
1.特殊属性
2.特殊方法
`__len__()`方法和 `__add__()` 方法
`__new__`方法
`__init__`方法
五、变量的赋值操作
六、对象的浅拷贝和深拷贝
1.浅拷贝
2.深拷贝
七、总结
**`推荐:牛客题霸-经典高频面试题库`**
python面向对象三大特征
封装：将数据（属性）和行为（方法）包装到类对象中。在方法内部对属性进行操作，在类对象的外部调用方法。这样，无需关心方法内部的具体实现细节，从而隔离了复杂度。

继承：子类可以继承父类的属性和方法，提高代码的复用性。

多态：多态就是具有多种形态，即便不知道一个变量所引用的对象是什么类型，仍然可以使用这个变量调用方法。

一、封装
封装：将属性和方法包装到类对象中，在方法内部对属性进行操作，在类对象外部调用方法。

代码实现：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @FILE  : demo.py
# @author: Flyme awei
# @Email : Flymeawei@163.com
# @time  : 2022/8/15 23:27

# 封装:提高程序的安全性
# 将属性和方法包装到类对象中
# 在方法内部对属性进行操作，在类对象外部调用方法

class Car:
def __init__(self, brand):
      self.brand = brand  # 实例属性

@staticmethod
def start():  # 静态方法
      print('汽车已启动...')

car = Car('奥迪A8')
car.start()
print(car.brand)
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如果不希望实例属性在类的外部被使用，可以在前面加上两个下划线"_"

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/15 23:27

class Student:
def __init__(self, name, age):
      self.name = name
      self.__age = age  # 如果不希望实例属性在类的外部被使用，所以在前面加上两个下划线

def show(self):
      return self.name, self.__age

@staticmethod
def eat():
      print('吃')

stu1 = Student('李华', 20)
stu1.show()  # 调用方法
print(dir(stu1))  # 查看对象可以用的属性
print('-------------')
print(stu1.name, stu1._Student__age)  # 在类外部通过_Student__age访问实例属性self.__age
stu1.eat()

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二、继承
继承:子类可以继承父类的属性和方法，提高代码的复用性。
如果一个对象没有继承任何类，则默认继承object类

语法格式:

class 子类名(父类1，父类2，...):
pass
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代码实现：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/15 23:27

class Person(object):
def __init__(self, name, age):
      self.name = name
      self.age = age

def info(self):
      print(self.name, self.age)

class Student(Person):
def __init__(self, name, age, stu_nb):
      super(Student, self).__init__(name, age)  # 继承父类的属性
      self.stu_nb = stu_nb  # 新增属性

def __str__(self):
      return self.name, self.age, self.stu_nb

class Teach(Person):
def __init__(self, name, age, teach_of_year):
      super(Teach, self).__init__(name, age)
      self.teach_of_year = teach_of_year

student = Student('张三', 20, '1001')  # 创建对象
teacher = Teach('杨老师', 34, 10)

student.info()
teacher.info()
print(student.__str__())
print(student.stu_nb)
print(teacher.teach_of_year)
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1.方法重写
如果子类对继承自己父类的某个属性不满意，可以在子类对其（方法体）进行重新编写。

子类重写后的方法通过 super().方法名() 调用父类中被重写的方法。

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/15 23:27

# 如果子类对继承自己父类的某个属性不满意，可以在子类对其（方法体）进行重新编写
# 子类重写后的方法通过 super()...方法名() 调用父类中被重写的方法

class Person(object):
def __init__(self, name, age):
      self.name = name
      self.age = age

def info(self):
      print(self.name, self.age)

class Student(Person):
def __init__(self, name, age, stu_nb):
      super(Student, self).__init__(name, age)
      self.stu_nb = stu_nb

def info(self):  # 方法重写
      super().info()  # 调用父类中方法
      print(f'学号:{self.stu_nb}')  # f''格式化字符串

class Teach(Person):
def __init__(self, name, age, teach_of_year):
      super(Teach, self).__init__(name, age)
      self.teach_of_year = teach_of_year

def info(self):  # 方法重写
      super().info()
      print('教龄{0}'.format(self.teach_of_year))  # 格式化字符串

student = Student('张三', 20, '1001')
teacher = Teach('杨老师', 34, 10)

student.info()
print('-----------------')
teacher.info()
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2.object类
# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/15 23:27

'''
object 类是所有类的父类，所有类都有object类的属性和方法
内置函数dir（）可以查看指定对象所有属性
Object有一个__str__方法，用于返回一个对于”对象的描述
对应内置函数str（）通常用于print（）方法，帮我们查看对象的信息，所以经常会对__str__进行重写“'''

class Student(object):
def __init__(self, name, age):
      self.name = name
      self.age = age

def __str__(self):  # 重写父类object中的方法
      return '我的名字是{0}，今年{1}岁了'.format(self.name, self.age)

stu = Student('张三', 20)
print(dir(stu))  # 查看stu这个对象的所有属性和方法从object类中继承的
print(stu)  # 默认调用__str__()这样的方法输出:我的名字是张三，今年20岁了

print(type(stu))  # <class '__main__.Student'>  Student类型

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3.多重继承
一个子类可以有多个“直接父类”，这样，就具备了“多个父类”的特点，通过类的特殊属性__mro__ 可以查看类的组织结构。

定义子类时，必须在其构造函数中调用父类的构造函数

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/15 23:27

# 多继承
class A(object):
pass

class B(object):
pass

class C(A, B):
pass
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三、多态
多态:多态就是具有多种形态，即便不知道一个变量所引用的对象是什么类型，仍然可以使用这个变量调用方法，在运行过程中根据变量所引用的对象类型，动态决定调用那个对象中的方法。

代码实现：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/15 23:27

'''
多态:多态就是具有多种形态，即便不知道一个变量所引用的对象是什么类型，仍然可以使用这个变量调用方法，在运行过程中根据变量所引用的对象类型，动态决定调用那个对象中的方法'''

# 动态语言多崇尚鸭子类型，当一只鸟走起来向鸭子，游起来以向鸭子，看起来也像鸭子，那么这只鸟及可以被称为鸭子

class Animal(object):
def eat(self):
      print('动物会吃')

class Dog(Animal):
def eat(self):
      print('够吃骨头')

class Cat(Animal):
def eat(self):
      print('猫吃小鱼')

class Person:
def eat(self):
      print('人吃五谷杂粮')

# 定义一个函数
def fun(fun1):
fun1.eat()  # 调用对象的eat()方法

if __name__ == '__main__':
# 开始调用函数
fun(Animal())  # Cat继承了Animal Dog继承了Animal
fun(Cat())  # Cat 和Dog是重写了父类中的eat方法，调用了自己重写后的内容
fun(Dog())

print('------------------')
fun(Person())  # Person 没有继承关系但是有eat方法，直接调用eat方法

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1.动态语言与静态语言
Python是一门动态语言，可以在创建对象后动态的绑定属性和方法，

静态语言和动态语言关于多态的区别：

静态语言实现多态的三个必要条件(Java)
1. 继承
2. 方法重写
3. 父类引用指向子类对象

动态语言：(Python)
动态语言的多态崇尚 “鸭子类型“ 一只鸟走起来像鸭子，游起来像鸭子，那么这只鸟就可以被称为鸭子。在鸭子类型中，不需要关心对象是什么类型，到底是不是鸭子，只关心对象的行为’‘’

四、类的特殊属性和方法
1.特殊属性
特殊属性描述
__dict__ 获得类对象或实例对象所绑定的所有属性的方法的字典
# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/15 23:27

# 特殊属性 __dict__ 获得类对象或实例对象所绑定的所有属性或方法的字典
class A:
pass

class B:
pass

class C(A, B):
def __init__(self, name, age):
      # 实例属性
      self.name = name
      self.age = age

if __name__ == '__main__':

# 创建C类的对象
x = C('Jack', 20)  # x是C类的一个实例对象

print(x.__dict__)  # 获得实例对象属性的字典
print(C.__dict__)  # 获得类对象的属性和方法的字典
print('-----------------')

print(x.__class__)  # 输出对象所属的类
print(C.__bases__)  # C类父类类型的元组  (<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>)
print(C.__base__)  # 类的基类  离C类最近的父类
print(C.__mro__)  # 查看类的层次结构
print(A.__subclasses__())  # 子类的列表

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2.特殊方法
特殊方法描述
__len__() 通过重写 __len__()方法，让内置函数len()的参数可以是自定义类型
__add__() 通过重写__add__()方法，可以让自定义对象具有+的功能
__new__() 用于创建对象
__init__() 对创建的对象进行初始化
__len__()方法和 __add__() 方法
# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/15 23:27

# 1.特殊方法  __add__()
# 通过重写 __add__()方法，可以使自定义对象具有 “+” 的功能
a = 20
b = 100
c = a + b  # 两个整数类型的对象的相加操作
d = a.__add__(b)
print(c)
print(d)

class Student:
sex = '女'  # 类属性

def __init__(self, name):  # 初始化方法
      self.name = name

def __add__(self, other):  # 重写 __add__()方法可以使自定义对象具有 “+” 的功能
      return self.name + other.name

def __len__(self):  # 重写 __len__方法让自定义函数len()的参数可以是自定义类型
      return len(self.name)

stu1 = Student('Jack')
stu2 = Student('李四')
s = stu1 + stu2  # 实现了两个对象的加法运算（因为在Student类中编写__add__()特殊的方法）
print(s)

# 2.特殊方法  __len__()
# 通过重写__len__()方法，让自定义函数len()的参数可以是自定义类型
lst = [11, 22, 33, 44]
print(len(lst))  # len是内置函数，可以计算列表的一个长度
print(lst.__len__())  # 特殊方法
print(len(stu1))

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__new__方法
# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/15 23:27

class Person(object):
def __new__(cls, *args, **kwargs):  # 创建对象
      print('__new__()方法被调用执行了，cls的id值为{0}'.format(id(cls)))
      obj = super().__new__(cls)  # 创建对象 obj
      print(f'创建对象(obj)的id值为:{id(obj)}')
      print(Person)  # <class '__main__.Person'>
      print(obj)  # <__main__.Person object at 0x000001C8B13D9CA0>
      return obj

def __init__(self, name, age):  # 对对象的属性进行初始化
      print(f'__init__()被调用执行了，self的id值为{id(self)}')
      self.nane = name
      self.age = age

if __name__ == '__main__':
print(f'object这个类对象的id为:{id(object)}')
print(f'Person这个类对象的id为:{id(Person)}')

# 创建Person类的实例对象
p1 = Person('张三', 20)

print(f'p1这个Person类的实例对象的id为{id(p1)}')

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__init__方法
# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : demo.py
# @author: Flyme awei
# @email : Flymeawei@163.com
# @Time  : 2022/8/15 23:27

class Person(object):
def __new__(cls, *args, **kwargs):  # 创建对象
      print('__new__()方法被调用执行了，cls的id值为{0}'.format(id(cls)))
      obj = super().__new__(cls)  # 创建对象 obj
      print(f'创建对象(obj)的id值为:{id(obj)}')
      return obj

def __init__(self, name, age):  # 对对象的属性进行初始化
      print(f'__init__()被调用执行了，self的id值为{id(self)}')
      self.nane = name
      self.age = age

print(f'object这个类对象的id为:{id(object)}')
print(f'Person这个类对象的id为:{id(Person)}')

# 创建Person类的实例对象
p1 = Person('张三', 20)
print(f'p1这个Person类的实例对象的id为{id(p1)}')

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五、变量的赋值操作
只是多生成了一个变量，实际上还是指向同一个对象

# -*- coding: utf-8 -*-
# author : Flyme awei
# 开发时间: 2022/7/1 15:32

class CPU:
pass

class Disk:
pass

class Computer:
def __init__(self, cpu, disk):  # 给对象的实例属性进行初始化
      self.cpu = cpu
      self.disk = disk

# 变量的赋值
cp1 = Computer(cpu='CPU', disk='DISK')  # 创建CPU类的实例对象
cp2 = cp1
# 变量的赋值,一个对象的实例采用两个变量存储，实际上还是指向一个对象
print(cp1, id(cp1))
print(cp2, id(cp2))

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赋值（=），就是创建了对象的一个新的引用，修改其中任意一个变量都会影响到另一个。

六、对象的浅拷贝和深拷贝
1.浅拷贝
Python拷贝一般都是浅拷贝，拷贝时，对象包含的子对象内容不拷贝，因此，源对象与拷贝对象会引用同一个子对象。

# -*- coding: utf-8 -*-
# author : Flyme awei
# 开发时间: 2022/7/1 15:32

import copy

class CPU:
pass

class Disk:
pass

class Computer:
def __init__(self, cpu, disk):  # 给对象的实例属性进行初始化
      self.cpu = cpu
      self.disk = disk

cpu = CPU()  # 创建一个 CPU 类的实例对象
disk = Disk()  # 创建一个Disk 类对象
computer = Computer(cpu, disk)  # 创建一个Computer类的实例对象

# 浅拷贝
print(cpu)
print(disk)
computer2 = copy.copy(computer)  # 子对象不拷贝
print(computer, computer.cpu, computer.disk)
print(computer2, computer2.cpu, computer2.disk)

# 类的浅拷贝:
# Python的拷贝一般都是浅拷贝，拷贝时，对象包含的子对象内容不拷贝
# 因此，源对象与拷贝对象会引用同一个子对象
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浅拷贝：创建一个新的对象，但它包含的是对原始对象中包含项的引用
（如果用引用的方式修改其中一个对象，另外一个也会修改改变）

哪些是浅拷贝：

完全切片方法；
工厂函数，如list()；
copy模块的copy()函数。
2.深拷贝
使用copy模块的deepcopy函数，递归拷贝对象中包含的子对象，源对象和拷贝对象所有的子对象也不相同。

# -*- coding: utf-8 -*-
# author : Flyme awei
# 开发时间: 2022/7/1 15:32

import copy

class CPU:
pass

class Disk:
pass

class Computer:
def __init__(self, cpu, disk):  # 给对象的实例属性进行初始化
      self.cpu = cpu
      self.disk = disk

cpu = CPU()  # 创建一个 CPU 对象
disk = Disk()  # 创建一个硬盘类对象
computer = Computer(cpu, disk)  # 创建一个计算机类对象

# 深拷贝
computer1 = copy.deepcopy(computer)
print(computer, computer.cpu, computer.disk)
print(computer1, computer1.cpu, computer1.disk)

# 类的深拷贝
# 使用copy模块的deepcopy函数，递归拷贝对象中包含的子对象
# 源对象和拷贝对象所有的子对象也不同
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深拷贝：创建一个新的对象，并且递归的复制它所包含的对象。

修改其中一个，另外一个不会改变。因此，新对象和原对象没有任何关联。
例如：{copy模块的deepcopy()函数}

七、总结
面向对象三大特征：

封装：将属性和方法包装到类对象中，在方法内部对属性进行操作，在类对象外部调用方法。
继承：多继承、方法重写
多态：即便不知道一个变量所引用的对象是什么类型，仍然可以使用这个变量调用方法，在运行过程中根据变量所引用的对象类型，动态决定调用那个对象中的方法。
动态语言：关注对象的行为
静态语言：继承、方法重写、父类引用指向子类对象
object类

所有类的父类
__new__()创建对象
__init__()初始化对象
__str__()返回对象的描述
————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「北极的三哈」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/m0_68744965/article/details/126376382

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