[Python知识库]Python3学习13--面向对象基础1

本系列博文基于廖雪峰老师的官网Python教程，笔者在大学期间已经阅读过廖老师的Python教程，教程相当不错，官网链接： 廖雪峰官方网站.请需要系统学习Python的小伙伴到廖老师官网学习，笔者的编程环境是Anaconda+Pycharm，Python版本：Python3.

1.面向对象简介

# 1.面向对象编程程序设计思想--Object Oriented Programming，OOP；
# 2.OOP把对象作为程序的基本单元，一个对象包含数据和操作数据的函数；
# 3.面向过程程序设计：把计算机程序视为一系列的命令集合，即一组函数的顺序执行；
# 4.面向过程把函数切分为子函数，把大块函数切割成小块函数来降低系统的复杂度；
# 5.面向对象程序设计：把计算机程序视为一组对象的集合，每个对象可以接收其他对象发过来的消息，
# 并处理这些消息，计算机程序的执行是一系列消息在各个对象之间传递；

# 实例：处理公司员工的工资表
# 面向过程：
employee1 = {"name": "Willard", "salary": 10000}
employee2 = {"name": "ChenJD", "salary" : 12000}
employee3 = {"name": "LiangXinYu", "salary" : 15000}

# 打印每个员工的工资
def printSalary(employee):
    print("%s : %s" % (employee["name"], employee["salary"]))


print("FUXI Technology员工薪资表")
print("--------------------------")

printSalary(employee1)
printSalary(employee2)
printSalary(employee3)
print("--------------------------")
print("--------------------------")

# 采用面向对象程序设计思想：将employee这种数据结构视为一个对象，
# 这个对象拥有name和salary两个属性(Property)；
# 如果要打印一个员工的薪资，先创建这个员工对应的对象，
# 然后给对象发一个printSalary消息，让对象自己把自己的数据打印出来；
# 给对象发消息，即调用对象对应的关联函数，称为对象的方法(Method)；

class Employee(object):
    def __init__(self, name, salary):
        self.name = name
        self.salary = salary
        
    def printSalary(self):
        print("%s : %s" % (self.name, self.salary))
        
        
# 创建对象
Willard = Employee("Willard", 10000)
ChenJD = Employee("ChenJD", 12000)
LiangXinYu = Employee("LiangXinYu", 15000)

# 打印薪资
print("面向对象打印员工薪资表")
print("FUXI Technology员工薪资表")
print("--------------------------")

Willard.printSalary()
ChenJD.printSalary()
LiangXinYu.printSalary()

# Tips:
# 1.类(Class)是一种抽象概念，如：Employee，指员工这个概念；
# 2.实例(Instance)是一个个具体的Employee，如：Willard，ChenJD是两个具体的Employee;
# 3.面向对象的设计思想是抽象出Class，根据Class创建Instance;

# 结果输出：
FUXI Technology员工薪资表
--------------------------
Willard : 10000
ChenJD : 12000
LiangXinYu : 15000
--------------------------
--------------------------
面向对象打印员工薪资表
FUXI Technology员工薪资表
--------------------------
Willard : 10000
ChenJD : 12000
LiangXinYu : 15000

2.类和实例

# 1.类是抽象的模板，如：Employee类；
# 2.实例是根据类创建出来的一个个具体的"对象"，每个对象拥有相同的方法，但数据可能不同；

# 定义类：
# a.class后面是类名，即Employee，通常大写开头；
# b.类名后面(object)，从哪个类继承，没有合适的继承类，则使用object类；
class Employee(object):
    pass

# 创建实例：通过类名+()实现
Willard = Employee()
ChenJD = Employee()

print("创建了Willard实例：",Willard)
print("创建了ChenJD实例：",ChenJD)
print("-------------------------------------------------------------------")

# 给实例变量绑定属性，如：给Willard绑定salary属性；
# 在创建实例时，把必须绑定的属性强制填写，通过定义__init__方法；
Willard.salary = 15000
print("给Willard实例绑定了salary属性：",Willard.salary)

class Employee(object):
    def __init__(self,name,salary):  # self表示创建实例本身
        self.name = name
        self.salary = salary
    
    def printEmployeeSalary(self):
        print("%s : %s" % (self.name, self.salary))
        
# 需要传入对应的参数
Willard = Employee("Willard", 15000)
Willard.printEmployeeSalary()

# 结果输出：
创建了Willard实例： <__main__.Employee object at 0x0000023B08BD4898>
创建了ChenJD实例： <__main__.Employee object at 0x0000023B08BD45C0>
-------------------------------------------------------------------
给Willard实例绑定了salary属性： 15000
Willard : 15000

3.数据封装

# 实例：
class Employee(object):
    def __init__(self, name, salary):
        self.name = name
        self.salary = salary
        
    # 在Employee类中，每个实例拥有自己的name和salary这些数据；
    # 可以通过函数来访问这些数据，如：把员工和对应的薪资打印
    def printSalary(self):
        print("%s : %s" % (self.name, self.salary))
        
    
Willard = Employee("Willard", 15000)

print("Willard实例：")
Willard.printSalary()
print("------------------------------")

# Tips:
# 1.Employee实例本身拥有这些数据，没有必要从外面的函数去访问这些数据，
# 直接在Employee类的内部定义访问数据的函数，这样就把数据封装起来了，
# 这些封装数据的函数是和Employee类本身关联起来的，称为类的方法；

# 2.如Employee类，创建实例需要给出name和salary，但如何打印，在Employee内部实现，
# 这些数据和逻辑被封装起来，调用容易，但不知道内部实现的细节；


# 3.封装可以给Employee类增加新的方法，如：薪资对应工程师等级
class Employee(object):
    def __init__(self, name, salary):
        self.name = name
        self.salary = salary
    
    def printSalary(self):
        print("%s : %s" % (self.name, self.salary))
        
    def salaryToRank(self):
        if self.salary >= 20000:
            print("Rank A Engineer.")
        elif self.salary >= 15000:
            print("Rank B Engineer.")
        elif self.salary >= 10000:
            print("Rank C Engineer.")
        else:
            print("Rank D Engineer.")

            
Willard = Employee("Willard", 20000)

print("Willard的工资为：")
Willard.printSalary()
print("-----------------------------------")

print("Willard工资对应的工程师等级：")
Willard.salaryToRank()

# 结果输出：
Willard实例：
Willard : 15000
------------------------------
Willard的工资为：
Willard : 20000
-----------------------------------
Willard工资对应的工程师等级：
Rank A Engineer.

4.访问限制

# 1.在Class内部，有属性和方法，外部代码可以直接调用实例变量的方法来操作数据；
# 2.在Employee类的实例中，外部代码可以自由修改一个实例的name和salary属性；
class Employee(object):
    def __init__(self, name, salary):
        self.name = name
        self.salary = salary
    
    def printSalary(self):
        print("%s : %s" % (self.name, self.salary))
        
Willard = Employee("Willard", 15000)
print("Willard的薪资为：",Willard.salary)
print("---------------------------------------------")

# 外部修改属性
Willard.salary = 20000
print("外部修改salary属性，Willard薪资变为：", Willard.salary)
print("---------------------------------------------")

# 如果要让内部属性不被外部访问，在属性名称前加两个下划线__，
# Python中如果实例变量名以__开头，就变成了私有变量(private)，
# 私有变量只能内部访问，外部不能访问；
class Employee(object):
    def __init__(self, name, salary):
        self.__name = name
        self.__salary = salary
    
    def printSalary(self):
        print("%s : %s" % (self.__name, self.__salary))
        
        
Willard = Employee("Willard", 12000)
print("Willard的薪资为：")
Willard.printSalary()
print("---------------------------------------------")
print("---------------------------------------------")

# print("Willard的薪资为：",Willard.__salary)  # 该行代码会抛出错误

# 如果外部代码要获取name和salary，则在Student类增加getName和getSalary方法
class Employee(object):
    def __init__(self, name, salary):
        self.__name = name
        self.__salary = salary
    
    def printSalary(self):
        print("%s : %s" % (self.__name, self.__salary))
        
    # 外部代码获取name和salary的方法
    def getName(self):
        return self.__name
    
    def getSalary(self):
        return self.__salary
    
    # 外部代码修改salary的方法
    def setSalary(self, salary):
        if salary <= 0:
            raise ValueError("Input Error.")
        else:
            self.__salary = salary
            
ChenJD = Employee("ChenJD", 15000)
print("ChenJD的薪资信息为：")
ChenJD.printSalary()
print("---------------------------------------------")

print("ChenJD的薪资为：",ChenJD.getSalary())
print("---------------------------------------------")

ChenJD.setSalary(20000)
print("ChenJD的薪资重新设置：",ChenJD.getSalary())

# Tips:
# 1.在Python中，变量名类似__xxx__，是特殊变量，特殊变量是可以直接访问的，不是private变量；
# 2.以一个下划线开头的实例变量名，如：_name，这样的实例变量外部可以访问，
# 但按照约定俗成的规定，当看到这样的变量时，即"这样的变量虽然可以被访问，但请视为私有变量，不要随意访问"；

# 结果输出：
Willard的薪资为： 15000
---------------------------------------------
外部修改salary属性，Willard薪资变为： 20000
---------------------------------------------
Willard的薪资为：
Willard : 12000
---------------------------------------------
---------------------------------------------
ChenJD的薪资信息为：
ChenJD : 15000
---------------------------------------------
ChenJD的薪资为： 15000
---------------------------------------------
ChenJD的薪资重新设置： 20000