python学习13-面向对象的三大特征、特殊方法和特殊属性、类的浅拷贝和深拷贝

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一、面向对象的三大特征

1、封装：提高程序的安全性

（1）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。
（2）在python中没有专门的修饰符用于属性的私有，如果该属性不希望在类对象外部被访问，前边使用两个"_"。但是可以通过_类名__变量名来访问，dir(类名)查看所有属性（靠程序员的自觉性）

2、继承：提高代码的复用性

（1）如果一个类没有继承任何类，则默认继承object

object类是所有类的父类，因此所有类都有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”，对应于内置函数str()经常用于print()方法，帮我们查看对象的信息，所以我们经常会对__str__()进行重写

class Human(object):
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
    def __str__(self):
        return '我的名字是{0},我的年龄是{1}'.format(self.name,self.age)

human=Human("王大锤",20)
print(dir(human))
print(human)  #我的名字是王大锤,我的年龄是20  默认会调用__str__()这样的方法
print(type(human))  #<class '__main__.Human'>

（2）python支持多继承比如：class C(A,B)
（3）定义子类时，必须在其构造函数中
（4）方法重写

如果子类对继承自父类的某个属性或者方法不满意，可以在子类中对其（方法体）进行重新编写
子类重写后的方法中可以通过super().xxx()调用父类中被重写的方法

class Person(object):    #person继承object类
    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_num):
        super().__init__(name,age)
        self.stu_num=stu_num
    def info(self):
        super().info()
        print(self.stu_num)

class Teacher(Person):
    def __init__(self,name,age,teachofyear):
        super().__init__(name,age)
        self.techofyear=teachofyear

stu=Student('张三',20,10001)
teacher=Teacher('里斯',38,10)
stu.info()    #张三 20  10001
teacher.info()  #里斯 38

3、多态：提高程序的可扩展性和可维护性

（1）简单的说，多态就是“具有多种形态”，它指的是：即便不知道一个变量所引用的对象到底是什么类型，仍然可以通过这个变量调用方法，在运行过程中根据变量所引用对象的类型，动态决定调用哪个对象中的方法。
（2）python是动态语言，只要存在这个行为即可。Java是静态语言，必须存在限制条件。

二、特殊方法和特殊属性

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1、特殊属性

class A():
    pass
class B():
    pass
class C(A,B):
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

#创建C类的对象
x=C('张三',30)   #x是C类的一个实例对象
print(x.__dict__) #{'name': '张三', 'age': 30}  实例对象的属性字典
print(C.__dict__) #{'__module__': '__main__', '__init__': <function C.__init__ at 0x000001FEDF8B0C10>, '__doc__': None}
print(x.__class__)  #<class '__main__.C'> 输出了对象所属的类
print(C.__bases__) #C类的父类类型的元组 (<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>)
print(C.__base__)  #类的基类（离得最近的）<class '__main__.A'>
print(C.__mro__)  #类的层次结构 (<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class 'object'>)
print(A.__subclasses__())  #子类的列表 [<class '__main__.C'>]

2、特殊方法

add方法

a=10
b=100
c=a+b
d=a.__add__(b)

print(c)  #110
print(d)  #110

class Hebing():
    def __init__(self,name):
        self.name=name
    def __add__(self, other):
        return self.name+other.name

one=Hebing('张三')
two=Hebing('里斯')

s=one+two  #实现了两个对象的加法运算（因为在Hebing类中，编写__add__()特殊的方法）
print(s)  #张三里斯

new和init方法

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三、类的浅拷贝和深拷贝

1、变量的赋值操作

只是形成两个变量，实际上还是指向同一个对象

2、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
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3、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
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class CPU:
    pass
class Disk:
    pass
class Computer:
    def __init__(self,cpu,disk):
        self.cpu=cpu
        self.disk=disk

#(1)变量的赋值
cpu1=CPU()
cpu2=cpu1
print(id(cpu1))  #1964961551936
print(id(cpu2))  #1964961551936

#(2)类的浅拷贝
disk=Disk()  #创建了一个硬盘类的对象
computer=Computer(cpu1,disk)  #创建了一个计算机类的对象

#浅拷贝
import copy
print(id(disk))  #1741100798784
computer2=copy.copy(computer)
print(id(computer),id(computer.cpu),id(computer.disk))  #1741106057424 1741100799552 1741100798784
print(id(computer2),id(computer2.cpu),id(computer2.disk))  #1741106057712 1741100799552 1741100798784

#深拷贝
computer3=copy.deepcopy(computer)
print(id(computer),id(computer.cpu),id(computer.disk))  #2142420472016 2142419473984 2142419473216
print(id(computer3),id(computer3.cpu),id(computer3.disk)) #2142420472736 2142420473648 2142420633008