python面向对象方法的特性

时间: 2023-11-07 11:06:05 浏览: 88

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### Python面向对象编程知识点解析 #### 一、面向对象三大特性及作用 **1. 封装** 封装是面向对象编程中的一个重要概念，它通过隐藏类的内部细节并对外提供公共接口来保护数据的安全性和完整性。封装使得类的使用者不必关心类内部的具体实现，而只需要了解如何使用该类提供的接口即可。这种做法不仅提高了代码的安全性，还简化了程序的维护工作。 **2. 继承** 继承允许开发者基于现有的类创建新的类，新类会继承原类的所有属性和方法，并可以添加或覆盖其中的部分功能。这种方式极大地提高了代码的复用性和扩展性，减少了冗余代码的编写，使程序结构更加清晰合理。 **3. 多态** 多态意味着同一接口可以有不同的实现形式。在面向对象编程中，可以通过继承来实现多态。例如，多个子类继承自同一个父类，并且这些子类重写了父类的某个方法，但实现方式各不相同。这样的设计使得程序能够根据不同的对象类型动态地选择合适的行为，提高了代码的灵活性。 #### 二、类属性与对象属性的区别 **1. 类属性** 类属性是属于类本身的属性，所有该类的对象都共享同一份数据。它们通常用于表示所有对象都具有的共有特性，如类的名称、版本号等。类属性不会随着对象的不同而变化。 **2. 对象属性** 对象属性是每个对象独有的属性，即每个对象都可以拥有不同的属性值。对象属性用于表示每个对象特有的状态信息。当创建一个新的对象时，该对象将获得自己独立的一套属性值。 #### 三、面向过程编程与面向对象编程的区别及其应用场景 **1. 面向过程编程** 面向过程编程（Procedural Programming）是一种传统的编程思想，它强调的是解决问题的过程，通常会将程序划分为一系列的步骤来逐步实现。这种方式适合处理逻辑相对简单、需求稳定不变的情况。 **优点：** - 逻辑清晰，易于理解和调试； - 结构化，便于管理简单的业务流程。 **缺点：** - 可扩展性和复用性较差； - 难以适应复杂多变的需求场景。 **应用场景：** - 简单的脚本程序； - 小型项目或模块； - 需求稳定的系统开发。 **2. 面向对象编程** 面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）则侧重于将问题分解为一系列对象，每个对象都有自己的属性和行为。这种方法能够更好地模拟现实世界中的事物，并且具有很高的灵活性和可扩展性。 **优点：** - 结构清晰，易于扩展和维护； - 代码复用性高，降低了开发成本； - 更好地支持大规模软件项目的开发。 **缺点：** - 学习曲线相对较陡峭； - 设计模式复杂，需要更多的思考和规划。 **应用场景：** - 用户需求频繁变化的应用； - 复杂的企业级系统； - 游戏开发； - 互联网应用程序。 #### 四、类和对象在内存中的保存方式类和对象在内存中是通过名称空间来区分和保存的。类定义了一组属性和方法的模板，而每个对象则是该模板的一个实例。当创建一个对象时，Python会在内存中分配一块空间来存储该对象的数据，并且为每个对象创建一个独立的名称空间，以确保对象之间不会互相干扰。 #### 五、绑定到对象的方法、绑定到类的方法、解除绑定的函数的定义与调用 **1. 绑定到对象的方法** 绑定到对象的方法是指在类定义中声明的方法。这类方法通常需要一个额外的参数`self`，该参数代表当前对象本身。当通过对象实例调用这些方法时，`self`参数会被自动传递。 **定义：** ```python class MyClass: def my_method(self): # 方法体 ``` **调用：** ```python obj = MyClass() obj.my_method() ``` **2. 绑定到类的方法（类方法）** 类方法是绑定到类而不是对象的方法，主要用于处理与类相关的任务，如创建对象或操作类级别的数据。类方法的第一个参数通常命名为`cls`，表示当前类的引用。 **定义：** ```python class MyClass: @classmethod def class_method(cls): # 方法体 ``` **调用：** ```python MyClass.class_method() ``` **3. 解除绑定的函数（静态方法）** 静态方法既不是绑定到对象也不是绑定到类的方法。它们类似于普通的函数，但属于类的一部分，可以在类内部方便地访问。 **定义：** ```python class MyClass: @staticmethod def static_method(): # 方法体 ``` **调用：** ```python MyClass.static_method() ``` #### 六、实例中获取、设置、删除数据触发的类私有方法在Python中，可以通过定义特殊的方法来控制对对象属性的访问。例如，可以定义`__getitem__`、`__setitem__`和`__delitem__`等方法来实现类似字典的操作。 **示例代码：** ```python class A(object): def __getitem__(self, key): print("__getitem__方法被触发") def __setitem__(self, key, value): print("__setitem__方法被触发") def __delitem__(self, key): print("__delitem__方法被触发") a = A() a["key"] = "val" # 触发__setitem__方法 a_val = a["key"] # 触发__getitem__方法 del a["key"] # 触发__delitem__方法 ``` #### 七、经典类与新式类的区别 **1. 定义** - **经典类**：在Python 2.x中，如果没有显式地继承`object`类，则默认创建的就是经典类。 - **新式类**：在Python 2.x中，如果显式地继承了`object`类，则创建的就是新式类；在Python 3.x中，所有类都是新式类。 **2. 查找机制** - **经典类**：在多继承情况下，查找属性遵循深度优先原则。 - **新式类**：遵循广度优先原则，即按照MRO（Method Resolution Order，方法解析顺序）来进行查找。 **3. 特性** - 在Python 3中，不再区分经典类和新式类，所有的类都被认为是新式类，并且默认继承自`object`类。 #### 八、面向对象优化代码示例 **原始代码：** ```python def exc1(host, port, db, charset, sql): conn = connect(host, port, db, charset) conn.execute(sql) return xxx def exc2(host, port, db, charset, proc_name): conn = connect(host, port, db, charset) conn.call_proc(sql) return xxx exc1('127.0.0.1', 3306, 'db1', 'utf8', 'select * from tb1;') exc2('127.0.0.1', 3306, 'db1', 'utf8', '存储过程的名字') ``` **优化后的代码：** ```python class DB: def __init__(self, host, port, db, charset): self.host = host self.port = port self.db = db self.charset = charset def connect(self): print("开始连接数据库") print(self.host, self.port, self.db, self.charset) print("连接成功") def select(self, sql): print("开始select:", sql) def proc(self, proc_name): print("开始proc:", proc_name) d1 = DB("127.0.0.1", 3306, "db1", "utf8") d1.connect() d1.select("select * from tb1") d1.proc("存储过程名字") ``` #### 九、属性访问示例解析 **示例1：** ```python class People(object): __name = "luffy" __age = 18 p1 = People() print(p1.__name, p1.__age) ``` **结果分析：** 此段代码会抛出异常，因为`__name`和`__age`是私有属性，无法直接通过对象访问。正确的做法是定义相应的getter方法来获取属性值。 **示例2：** ```python class People(object): def __init__(self): print("__init__") def __new__(cls, *args, **kwargs): print("__new__") p2 = People() ``` **结果分析：** 这段代码首先调用了`__new__`方法来创建对象，然后再调用`__init__`方法初始化对象。因此，运行结果将会依次打印`__new__`和`__init__`。

Python面向对象方法的特性包括继承、封装和多态。继承是指一个类可以派生出子类，子类可以继承父类的属性和方法，并且可以添加自己的属性和方法。封装是指将数据和对数据的操作封装在一个类中，通过类的实例来操作数据，隐藏了内部的实现细节，提高了代码的可维护性和重用性。多态是指同一种操作可以在不同的对象上具有不同的行为，通过继承和方法的重写实现，提高了代码的灵活性和扩展性。

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