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認(rèn)證類型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：孫**（實(shí)名認(rèn)證）

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IP屬地：山東 上傳時(shí)間：2024-10-31 格式：PPTX 頁(yè)數(shù)：63 大小：3.14MB 積分：15 舉報(bào) 版權(quán)申訴

第五章面向?qū)ο驪ython程序設(shè)計(jì)01面向?qū)ο蠛?jiǎn)介02類與對(duì)象03類的繼承與組合04本章回顧01面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο螅∣bjectOriented）是一種編程思想，是基于面向過程的編程思想慢慢發(fā)展而來的。面向?qū)ο笈c面向過程面向過程就是分析出解決問題所需要的步驟，然后用函數(shù)把這些步驟一步一步實(shí)現(xiàn)，使用的時(shí)候依次調(diào)用就可以了。而面向?qū)ο笫前褬?gòu)成問題的事務(wù)分解成各個(gè)對(duì)象，建立對(duì)象的目的不是為了完成一個(gè)步驟，而是為了描敘某個(gè)事物在整個(gè)解決問題的步驟中的行為，面向?qū)ο笫且环N“自下而上”的設(shè)計(jì)語(yǔ)言，先設(shè)計(jì)組件，再完成拼裝。面向?qū)ο笙噍^于面向過程有更強(qiáng)的靈活性和擴(kuò)展性。面向過程與面向?qū)ο笈e例以剪刀石頭布游戲?yàn)槔齺砝斫饷嫦蜻^程和面向?qū)ο笏枷氲膮^(qū)別，面向過程的設(shè)計(jì)思路就是按照步驟來實(shí)現(xiàn)：①開始游戲。②玩家1出剪刀或石頭或布。③玩家2出剪刀或石頭或布。④根據(jù)玩家出的結(jié)果判斷輸贏。⑤重復(fù)步驟2、3、4，直到退出游戲。面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)則是從另外的思路來解決問題，整個(gè)游戲中玩家1和玩家2屬性和行為一致，可以用玩家類表示，判斷輸贏可以用游戲規(guī)則類表示，程序的實(shí)現(xiàn)步驟如下：①使用玩家類接收用戶輸入并將輸入結(jié)果傳遞給游戲規(guī)則類。②利用游戲規(guī)則類中的方法對(duì)輸贏進(jìn)行判定。從上面的案例可以看出，針對(duì)同一個(gè)問題，面向過程和面向?qū)ο蠼鉀Q問題的思路有很大差異，從面向過程到面向?qū)ο?，不僅僅是編程方式的改變，更重要的是思考方式的改變。面向過程與面向?qū)ο髤^(qū)別面向過程更注重步驟與過程，不注重職責(zé)與分工，在開發(fā)簡(jiǎn)單系統(tǒng)可行，但面對(duì)復(fù)雜大型系統(tǒng)時(shí)代碼會(huì)冗雜。面向?qū)ο笞⒅芈氊?zé)與分工，完成需求前先確定職責(zé)，再根據(jù)職責(zé)確定對(duì)象并封裝方法，最后根據(jù)業(yè)務(wù)需求讓不同對(duì)象調(diào)用不同方法。同時(shí)提到有面向過程和面向?qū)ο髤^(qū)別的總結(jié)表（下表）。面向?qū)ο蠡靖拍顚W(xué)習(xí)面向?qū)ο缶幊绦柘攘私庀嚓P(guān)概念。1.對(duì)象：在Python中一切皆為對(duì)象，如人、雞、花等都可表示為對(duì)象，具有唯一性，有屬性和行為，屬性是靜態(tài)部分如人的名字、性別等，行為是動(dòng)態(tài)部分如吃飯、睡覺、工作等。2.類：是具有相同屬性和方法的對(duì)象的集合，是對(duì)象的模板，可對(duì)共有的屬性和方法進(jìn)行定義，如狗的類有嘴、眼睛、腿等屬性和睡覺、吃東西、搖尾巴等行為，鄰居家小狗是該類的一個(gè)對(duì)象。3.實(shí)例化：創(chuàng)建類的實(shí)例即生成具體對(duì)象，如“狗”是類，自己養(yǎng)的寵物狗XX是實(shí)例化后的實(shí)例對(duì)象。類和對(duì)象的關(guān)系類和對(duì)象的關(guān)系可總結(jié)為以下幾點(diǎn)：①類是對(duì)象的模板，對(duì)象是類的具體實(shí)例。②類是抽象的，對(duì)象是具體的。③每一個(gè)對(duì)象都是某個(gè)類的實(shí)例。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的特點(diǎn)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)有封裝、繼承、多態(tài)三大特點(diǎn)。

封裝：是面向?qū)ο缶幊毯诵乃枷?，把客觀事物封裝成類，可將相同屬性和行為的對(duì)象封裝成類并隱藏不必要信息，確保類內(nèi)部數(shù)據(jù)完整。優(yōu)點(diǎn)包括減少耦合、可自由修改類內(nèi)部結(jié)構(gòu)、保護(hù)成員屬性、隱藏信息實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

繼承：是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基石，實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用。子類繼承父類特征和行為，可定義自己的屬性和方法。優(yōu)點(diǎn)有提高類代碼復(fù)用性、可維護(hù)性，使類之間產(chǎn)生關(guān)系且是多態(tài)前提。

多態(tài)：允許不同類對(duì)象對(duì)同一消息有不同響應(yīng)，通過動(dòng)態(tài)綁定實(shí)現(xiàn)，同一操作作用不同對(duì)象有不同結(jié)果。存在條件為繼承、子類重寫父類方法、父類引用變量指向子類對(duì)象。02類與對(duì)象在生活中先有對(duì)象再有類，而在程序中是先有類才能有對(duì)象。在Python中，類的定義使用class關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)，其語(yǔ)法格式如下：參數(shù)說明如下表所示。類的定義類的定義舉例如下圖所示。類的定義類在定義時(shí)可以為其添加說明文檔，說明文檔放在字符串中，通常位于類內(nèi)部、所有代碼的最前面，可以通過內(nèi)置的help()函數(shù)或__doc__屬性獲取說明文檔的內(nèi)容（和函數(shù)的說明文檔類似），如右圖所示。類的實(shí)例化類定義好之后，相當(dāng)于有了一個(gè)模板，但沒有對(duì)象。對(duì)象的生成是通過類的實(shí)例化實(shí)現(xiàn)的，類的實(shí)例化語(yǔ)法如下：其中ClassName為類名，parameterlist為參數(shù)列表，類實(shí)例化時(shí)ClassName是必須指定的，是否有parameterlist要結(jié)合__init__()方法中的參數(shù)情況。創(chuàng)建__init__()方法__init__()方法類似于Java語(yǔ)言中的構(gòu)造方法，在類實(shí)例化時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)用。__init__()方法必須包含一個(gè)self參數(shù)，且必須是第一個(gè)參數(shù)，如果沒有指定self參數(shù)的話，實(shí)例化時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)，如圖5-2所示。創(chuàng)建__init__()方法self參數(shù)是一個(gè)指向?qū)嵗旧淼囊茫糜谠L問類中的屬性和方法。當(dāng)__init__()方法中只有一個(gè)self參數(shù)時(shí)，實(shí)例化時(shí)不需要指定參數(shù)，因?yàn)檎{(diào)用__init__()方法時(shí)會(huì)自動(dòng)傳遞self參數(shù)，如圖5-3所示。創(chuàng)建__init__()方法在__init__()方法中，除了可以指定self參數(shù)，還可以自定義一些其它參數(shù)，舉例如【代碼5-2】所示。創(chuàng)建__init__()方法【代碼5-2】的運(yùn)行結(jié)果如圖5-4所示。類的屬性屬性是在類中定義的變量，有時(shí)也稱為特征，即類中客觀存在的靜態(tài)部分。根據(jù)屬性定義的位置不同，可分為類屬性和實(shí)例屬性。類屬性與實(shí)例屬性類屬性是在類中方法之外定義的屬性，實(shí)例屬性是定義在類的方法中的屬性，類屬性可以在類的所有實(shí)例之間共享值，實(shí)例屬性只作用于當(dāng)前實(shí)例中。在右圖中，類中方法外定義的屬性grade為類屬性，__init__()方法中定義的屬性name、sex和age為實(shí)例屬性。類屬性與實(shí)例屬性類屬性可以通過類名或?qū)ο螅▽?shí)例）名訪問，類屬性需通過類名來修改，類屬性修改后會(huì)作用于該類的所有實(shí)例中，如右圖所示。類屬性與實(shí)例屬性實(shí)例屬性只能通過對(duì)象名訪問，使用類名訪問會(huì)報(bào)錯(cuò)，如下圖所示。類屬性與實(shí)例屬性·實(shí)例屬性可以通過對(duì)象名修改，修改一個(gè)對(duì)象的實(shí)例屬性并不影響其它對(duì)象中的實(shí)例屬性，如下圖所示。屬性的訪問權(quán)限類的屬性根據(jù)外部對(duì)其訪問的權(quán)限，分為共有屬性、保護(hù)屬性和私有屬性，總結(jié)如下表所示。屬性的訪問權(quán)限接下來我們定義一個(gè)Person類來舉例說明，如右圖所示。屬性的訪問權(quán)限在上頁(yè)代碼中，name是公有屬性，age是保護(hù)屬性，可以直接通過對(duì)象名訪問，如右圖所示。屬性的訪問權(quán)限height和weight是私有屬性，需通過“實(shí)例名._類名__XX”方式訪問，直接通過對(duì)象名訪問會(huì)報(bào)錯(cuò)，如下圖所示。屬性的訪問權(quán)限在實(shí)際開發(fā)過程中，為了避免客戶端直接對(duì)屬性進(jìn)行修改，我們一般將屬性設(shè)置為私有，然后通過set方法設(shè)置值，通過get方法獲取值，如右圖所示。類的方法在5.2.1中，我們接觸過類的方法，即__init__()方法。這個(gè)方法用來初始化一個(gè)對(duì)象，在實(shí)例化時(shí)自動(dòng)執(zhí)行，如果一個(gè)類中沒有提供__init__()方法，Python將提供一個(gè)默認(rèn)的__init__()方法。實(shí)例方法init__()方法在類內(nèi)部有特殊的功能，屬于特殊方法，除此之外，我們也可以在類中自定義其它的方法，該方法是一種在類的實(shí)例上操作的函數(shù)，所以叫做實(shí)例方法。實(shí)例方法的第一個(gè)參數(shù)必須是self，其語(yǔ)法格式如下：實(shí)例方法其中functionName為方法名，一般使用小駝峰法命名，self用來表示類的實(shí)例，parameterlist用于指定self以外的其它參數(shù)，block是用于實(shí)現(xiàn)具體功能的方法體。關(guān)于實(shí)例方法的使用舉例如右圖所示。實(shí)例方法實(shí)例方法的訪問權(quán)限實(shí)例方法的訪問權(quán)限與類屬性的訪問權(quán)限類似，可分為公有方法、保護(hù)方法和私有方法。實(shí)例方法的訪問權(quán)限總結(jié)如下圖所示。實(shí)例方法的訪問權(quán)限接下來我們改造之前的Person類，分別定義公有方法、保護(hù)方法和私有方法，如右圖所示。實(shí)例方法的訪問權(quán)限類的實(shí)例化之后，公有方法可以直接訪問，如下圖所示。實(shí)例方法的訪問權(quán)限保護(hù)方法通過單下劃線訪問，如右圖所示。私有方法不能在類外部訪問，不然會(huì)報(bào)錯(cuò)，如右圖所示。實(shí)例方法的訪問權(quán)限在公有方法judge_BMI()中使用代碼“BMI=self.__get_BMI2()”訪問了私有方法，調(diào)用judge_BMI()方法的運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。類方法類方法使用裝飾器“@classmethod”修飾，類方法的第一個(gè)參數(shù)必須是當(dāng)前類對(duì)象（一般約定為“cls”），通過這個(gè)參數(shù)來傳遞類的屬性和方法，類和實(shí)例對(duì)象都可以調(diào)用類方法。類方法的使用舉例如右圖所示。類方法運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。類方法需要注意的是類方法中一定要有cls參數(shù)，如果不提供參數(shù)的話會(huì)報(bào)錯(cuò)，如右圖所示。靜態(tài)方法(2)靜態(tài)方法靜態(tài)方法使用裝飾器“@staticmethod”修飾，靜態(tài)方法與普通方法類似，不需要有self參數(shù)和cls參數(shù)，一個(gè)類中的所有實(shí)例共享靜態(tài)方法，類和實(shí)例對(duì)象都可以調(diào)用靜態(tài)方法。我們將上頁(yè)代碼中的類方法修改成靜態(tài)方法，如右圖所示。靜態(tài)方法運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。03類的繼承與組合繼承是實(shí)現(xiàn)代碼重用的重要手段，當(dāng)要編寫的類和之前已經(jīng)使用過的類有很多屬性和方法是相同的，且存在一定的繼承關(guān)系時(shí)，即可使用繼承這種方式來達(dá)到代碼重用的目的。如之前使用過的Person類和Student類，Student類就可以繼承自Person類。父類與子類學(xué)習(xí)繼承需先了解父類和子類概念。在Python中，Object類是所有類的父類。繼承特性源于生活，如每個(gè)人從人類祖先繼承說話、走路等行為，從父輩繼承相貌、身高等特征，同時(shí)每個(gè)人也有獨(dú)特的特征和行為。在Python中，父類和子類的關(guān)系可總結(jié)如下：子類繼承父類的屬性和方法。子類可以在父類的基礎(chǔ)上額外添加屬性和方法。子類可以重寫父類的方法。一個(gè)子類可以有多個(gè)父類，即多重繼承。繼承的語(yǔ)法Python中繼承的語(yǔ)法格式如下：參數(shù)說明如下圖所示。繼承的語(yǔ)法接下來我們定義一個(gè)Animal類做為父類，Dog類和Cat類分別繼承Animal類，如右圖所示。繼承的語(yǔ)法運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。方法重寫子類會(huì)繼承父類的方法，當(dāng)父類中的某個(gè)方法不適用于子類時(shí)，子類可以對(duì)其進(jìn)行重寫。需要注意的是當(dāng)子類重寫父類的__init__方法時(shí)，如果需要父類的構(gòu)造方法時(shí)需使用super關(guān)鍵字顯式地調(diào)用，如果子類不重寫__init__方法，實(shí)例化子類時(shí)，會(huì)自動(dòng)調(diào)用父類定義的__init__方法。方法重寫右圖中，子類Dog沒有重寫父類的__init__方法，實(shí)例化時(shí)自動(dòng)調(diào)用了父類的__init__方法。當(dāng)子類重寫了__init__方法，但是不需要父類的構(gòu)造方法時(shí)，子類被實(shí)例化時(shí)直接調(diào)用子類重寫后的__init__方法，如右圖所示。方法重寫方法重寫的使用舉例如右圖所示。方法重寫方法重寫運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。方法重寫從上頁(yè)及其運(yùn)行結(jié)果可總結(jié)出：

1.子類Dog重寫了__init__()方法和personality()方法，重寫__init__()時(shí)通過“super().init(name,shout)”顯式調(diào)用父類的__init__()方法。

2.子類Cat重寫了personality()方法，未重寫__init__()方法，實(shí)例化時(shí)自動(dòng)調(diào)用父類__init__()方法。

3.實(shí)例化對(duì)象dog和cat都調(diào)用了父類定義的info()方法和各自重寫后的personality()方法，返回結(jié)果不同。類的組合代碼重用除繼承方式外還有類的組合，即在一個(gè)類中以另一個(gè)類的對(duì)象作為數(shù)據(jù)屬性。當(dāng)類之間差異顯著且一個(gè)大類由多個(gè)小類組成時(shí)可使用組合。例如電腦有品牌、顏色、內(nèi)存等信息，可分為基本信息、硬件、操作系統(tǒng)三類，計(jì)算機(jī)這個(gè)大類可看成由這些小類的對(duì)象組成，如右圖所示。類的組合類的組合運(yùn)行結(jié)果如右圖所示。在實(shí)際開發(fā)過程中，我們可以結(jié)合業(yè)務(wù)需求，將繼承、組合兩種方式結(jié)合使用。案例【案例描述】馬戲團(tuán)，是進(jìn)行馬戲表演的團(tuán)體組織。它起源于非常血腥殘酷的古羅馬角斗士斗獸場(chǎng)。當(dāng)時(shí)有“只有面包和馬戲”才能使羅馬人快樂的說法。在英文里，馬戲團(tuán)叫做“Circus”，源自拉丁文“圓圈”的意思，指圓形露天競(jìng)技場(chǎng)?，F(xiàn)代的馬戲團(tuán)也在圓形場(chǎng)地中演出，因此演變成“馬戲團(tuán)”的意思。馬戲的主要內(nèi)容是動(dòng)物表演，之所以被稱為“馬戲”，是因?yàn)樽钤绲谋硌莸闹鹘鞘邱R，以后才陸續(xù)出現(xiàn)其它的動(dòng)物演員?！景咐蟆勘景咐M馬戲團(tuán)運(yùn)行流程，按照菜單選擇查看動(dòng)物基本信息（本馬戲團(tuán)中動(dòng)物演員包括但不限于海豚、猴子、獅子等）、隨機(jī)觀看表演、順序觀看表演等。案例本章回顧1.【多選】關(guān)于面向?qū)ο竺枋稣_的有（）。A.面向?qū)ο螅∣bjectOriented）是一種編程思想，是基于面向過程的編程思想慢慢發(fā)展而來的B.面向?qū)ο笫前褬?gòu)成問題的事務(wù)分解成各個(gè)對(duì)象，建立對(duì)象的目的不是為了完成一個(gè)步驟，而是為了描敘某個(gè)事物在整個(gè)解決問題的步驟中的行為C.面向?qū)ο笫且环N“自下而上”的設(shè)計(jì)語(yǔ)言，先設(shè)計(jì)組件，再完成拼裝D.面向?qū)ο筮m用于簡(jiǎn)單系統(tǒng)，容易理解2.【多選】關(guān)于面向過程描述正確的有（）。A.面向過程就是分析出解決問題所需要的步驟，然后用函數(shù)把這些步驟一步一步實(shí)現(xiàn)，使用的時(shí)候依次調(diào)用就可以了B.面向過程是以過程/方法為中心來組織編程方式C.面向過程難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)，難以復(fù)用，不易維護(hù)、不易擴(kuò)展D.面向過程更注重的是步驟與過程，不注重職責(zé)與分工綜合練習(xí)3.【多選】關(guān)于類和對(duì)象的關(guān)系描述正確的有（）。A.類是用來描述具有相同的屬性和方法的對(duì)象的集合B.類是對(duì)象的模板，對(duì)象是類的具體實(shí)例C.實(shí)例化就是創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例，也就是生成類的具體對(duì)象D.類是抽象的，對(duì)象是具體的4.【多選】關(guān)于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的特點(diǎn)，描述正確的有（）。A.封裝是面向?qū)ο缶幊痰暮诵乃枷隑.繼承是實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用的重要手段C.多態(tài)指允許不同類的對(duì)象對(duì)同一消息做出響應(yīng)，即同一消息可以根據(jù)發(fā)送對(duì)象的不同而采用多種不同的行為方式D.繼承可以提高代碼的復(fù)用性和可維護(hù)性綜合練習(xí)5.【多選】關(guān)于類屬性與實(shí)例屬性描述正確的有（）。A.類屬性是在類中方法之外定義的屬性，實(shí)例屬性是定義在類的方法中的屬性B.類的所有實(shí)例之間不可以共享類屬性的值C.類屬性可以通過類名或?qū)ο螅▽?shí)例）名訪問D.實(shí)例屬性只能通過對(duì)象名訪問6.【多選】關(guān)于類屬性的訪問權(quán)限描述正確的有（）。A.沒有以任何下劃線開頭的屬性是公有屬性，可在類的外部直接訪問B.以單下劃線“_”開頭的屬性是保護(hù)屬性，只有其本身和子類能訪問C.以雙下劃線“__”開頭的屬性是私有屬性，只有該類本身可以訪問，子類不能訪問D.私有屬性不能通過類的實(shí)例直接訪問，需通過“實(shí)例名._XX”來訪問綜合練習(xí)7.定義類的關(guān)鍵字是（）。A.function B.def

C.classD.define8.關(guān)于__init__()方法描述錯(cuò)誤的是（）。A.__init__()方法類似于Java語(yǔ)言中的構(gòu)造方法，在類實(shí)例化時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)用B._