面向对象编程入门

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本章概述：python基础——面向对象编程入门

一、类和对象

稍微有点编程的基础的人都知道面向对象编程，我们现在使用的大部分高级编程语言都支持面向对象编程。把一组数据和处理数据的方法组成对象，把行为相同的对象归纳为类，通过封装隐藏对象的内部细节，通过继承实现类的特化和泛化，通过多态实现基于对象类型的动态分派。

在面向对象编程中，类是一个抽象的概念，对象是一个具体的概念。我们把同一类对象的共同特征抽取出来就是一个类，比如我们经常说的人类，这是一个抽象概念，而我们每个人就是人类的这个抽象概念下的实实在在的存在，也就是一个对象。简而言之，类是对象的蓝图和模板，对象是类的实例，是可以接受消息的实体。

在面向对象编程的世界中，一切皆为对象，对象都有属性和行为，每个对象都是独一无二的，而且对象一定属于某个类。对象的属性是对象的静态特征，对象的行为是对象的动态特征。也就是说，如果我们把拥有共同特征的对象的属性和行为都抽取出来，就可以定义出一个类。

1、定义类

在Python中，可以使用class关键字加上类名来定义类，写在类里面的函数我们通常称之为方法，方法就是对象的行为，方法的第一个参数通常都是self，它代表了接收这个消息的对象本身。

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class Car:
    def start(self):
        print('汽车启动了')
    def car_brand(self,brand_name):
        print(f'汽车品牌是{brand_name}')

对象名字首字母一般用大写表示

2、创建和使用对象

在我们定义好一个类之后，可以使用构造器语法来创建对象。

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car1=Car()
car2=Car()
print(car1)  #<__main__.Car object at 0x000002E14415C490>

上面我们创建了两个对象，分别为car1和car2，接下来，我们调用对象的方法，即创建类时定义的两个方法。两个方法的第一个参数self代表了接收消息的汽车对象，car_brand方法的第二个参数是汽车的品牌名称。

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#调用start方法，有两种方式调用
#第一种是通过“对象.方法”调用方法，点前面的对象就是接收消息的对象
#第二种是通过“类.方法”调用方法，第一个参数是接收消息的对象
car1.start()     #汽车启动了
Car.start(car1)  #汽车启动了

car1.car_brand('比亚迪')    #汽车品牌是比亚迪
Car.car_brand(car1,'比亚迪')  #汽车品牌是比亚迪

我们一般比较常用的是第一种方法。第二种方法相对于第一种方法而言，第二种方法更容易理解一点。

3、__init__方法

在我们上面创建的汽车对象只有行为没有属性，如果想对汽车对象定义属性，我们可以为类添加一个__init__方法。在创建对象时，通过自动执行__init__方法，完成对象对内存的初始化，也就是把对象数据放到内存空间中。所以我们可以添加__init__方法为对象指定属性，同时完成对属性赋初始值的操作，因此，该方法也被称为初始化方法。

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class Car:
    def __init__(self, brand_name, color):
        self.brand_name = brand_name
        self.color = color

    def start(self):
        print('汽车启动了')
        
    def car_brand(self):
        print(f'那辆{self.color}汽车品牌是{self.brand_name}')

# 由于初始化方法除了self之外还有两个参数
# 所以调用Car类的构造器创建对象时要传入这两个参数
car1=Car('比亚迪','蓝色')

car1.start()  #汽车启动了
car1.car_brand()  #那辆蓝色汽车品牌是比亚迪
4、__repr__方法

在python中，这种双下划线开头和结尾的方法都是有特殊用途的方法，我们一般称之为魔法方法。__repr__也是其中一个，在上面定义对象时，我们用print将其打印出来了，但是打印出来的是对象的内存地址，如果我们想要打印自定义信息，就需要用到这个魔法方法。

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class Car:
    # 其他方法在这里就不写了，上面有
    
    def __repr__(self):
        return f'{self.brand_name},{self.color}'


print(car1)  #比亚迪,蓝色
print(type(car1))  #<class '__main__.Car'>

print(car1.__repr__())  #比亚迪,蓝色
print(type(car1.__repr__()))  #<class 'str'>
5、__new__方法

__new__方法是构建对象的方法，之前的__init__方法是初始化构建出来的对象，不过一般我们都不需要重新定义__new__方法。该方法至少要有一个参数cls，代表要实例化的类，且必须返回当前类的对象，不然没法执行init方法。

二、练习

题目：制作简单的游戏战斗

1、创建三个游戏人物，分别是：

  • 小红，女，18，初始战斗力1000
  • 小明，男，20，初始战斗力1800
  • 小紫，女，19，初始战斗力2500

2、游戏场景，分别：

  • 草丛战斗，消耗200战斗力
  • 自我修炼，增长100战斗力
  • 多人游戏，消耗500战斗力
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class Game:
    def __init__(self, name, gender, age, volume):
        self.name = name
        self.gender = gender
        self.age = age
        self.volume = volume
        self.surplus_volume = volume

    # 草丛战斗
    def grass_battle(self):
        self.surplus_volume -= 200
        print(f'草丛战斗，消耗200战斗力，还剩下{self.surplus_volume}战斗力')

    # 自我修炼
    def practice(self):
        self.surplus_volume += 100
        print(f'自我修炼，增长100战斗力，还剩下{self.surplus_volume}战斗力')

    # 多人游戏
    def mary_battle(self):
        self.surplus_volume -= 500
        print(f'多人游戏，消耗500战斗力，还剩下{self.surplus_volume}战斗力')

    def __repr__(self):
        return f'{self.name}，{self.gender}，{self.age}，初始战斗力{self.volume}'


g1 = Game('小红', '女', 18, 1000)
g2 = Game('小明', '男', 20, 1800)
g3 = Game('小紫', '女', 19, 2500)

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返回：
小红，女，18，初始战斗力1000
小明，男，20，初始战斗力1800
小紫，女，19，初始战斗力2500
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print(g1)
print(g2)
print(g3)

'''
返回：
草丛战斗，消耗200战斗力，还剩下800战斗力
自我修炼，增长100战斗力，还剩下1900战斗力
多人游戏，消耗500战斗力，还剩下2000战斗力
'''
g1.grass_battle()
g2.practice()
g3.mary_battle()