[01-03-03].第15节：面向对象 - 三大特征

人工智能学习大纲

---

一、面向对象的三大特性:

面向对象编程：简单理解是：基于模板（类）去创建实体（对象），最终使用对象完成功能开发,它具有封装、继承和多态的特征

1.1.封装：

a.封装介绍：

• 1.封装表示的是，将现实世界事物的：属性和行为，封装到类中，描述为：成员变量和成员方法，从而完成程序对现实世界事物的描述
  
• 2.封装对用户隐藏的属性和行为
  • 现实世界中的事物，有属性和行为，但是不代表这些属性和行为都是开放给用户使用的，就比如一台手机的功能，有的用户就可以使用，有的是不对用户开放的
    
• 3.私有成员：在类中提供仅供内部使用的属性和方法，而不对外开放（类对象无法使用）
  • 作为现实事物在程序中映射的类中提供了私有成员的形式来支持:私有成员变量和`私有成员方法
  • 定义私有成员的方式非常简单，只需要遵守下面的规则即可：
    • 私有成员变量：变量名以__开头（2个下划线）
    • 私有成员方法：方法名以__开头（2个下划线）
      
  • 私有方法无法直接被类对象使用
    
  • 私有变量无法赋值，也无法获取值
    
  • 私有成员无法被类对象使用，但是可以被其它的成员使用
    

b.封装的使用：

---

1.2.继承：

a.语法：

class 类名(父类名字)：
	类内容体

• 继承分为：单继承和多继承，继承表示：将从父类那里继承（复制）成员变量和成员方法（不含私有）

b.单继承：

c.多继承：

1、语法：

• 1.Python的类之间也支持多继承，即一个类，可以继承多个父类
  

class 类名(父类1,父类2,父类3...........):
	类的内容体

2、实例化对象测试：

3、.说明：

• 1.多个父类中，如果有同名的成员，那么默认以继承顺序（从左到右）为优先级。即：先继承的保留，后继承的被覆盖
  
• 2.pass关键字的作用是:pass是占位语句，用来保证函数（方法）或类定义的完整性，表示无内容，空的意思

d.复写：

1、概念：

• 1.子类继承父类的成员属性和成员方法后，如果对其“不满意”，那么可以进行复写。即：在子类中重新定义同名的属性或方法即可

2、调用父类同名成员

• 1.一旦复写父类成员，那么类对象调用成员的时候，就会调用复写后的新成员
• 2.如果需要使用被复写的父类的成员，需要特殊的调用方式
  • 方式1：调用父类成员
    • 使用成员变量：父类名.成员变量
    • 使用成员方法：父类名.成员方法(self)
  • 方式2：使用super()调用父类成员
    • 使用成员变量：super().成员变量
    • 使用成员方法：super().成员方法()

---

1.3.多态：

a.定义：

• 1.多态：指的是多种状态，即完成某个行为时，使用不同的对象会得到不同的状态
• 2.多态常作用在继承关系上.。比如函数(方法)形参声明接收父类对象，实际传入父类的子类对象进行工作。即:以父类做定义声明，以子类做实际工作，用以获得同一行为, 不同状态
  

b.举例：

• 1.如下图所示：同样的行为（函数），传入不同的对象，得到不同的状态
  

c.抽象类：

• 1.如上图所示中，父类Animal的speak方法，是空实现，这种设计的含义是：父类用来确定有哪些方法和具体的方法实现，由子类自行决定，这种写法，就叫做抽象类（也可以称之为接口）
  • 抽象类：含有抽象方法的类称之为抽象类
  • 抽象方法：方法体是空实现的（pass）称之为抽象方法
• 2.为何使用抽象类（接口）：提出标准后，不同的厂家各自实现标准的要求
  
• 3.抽象类多用于做顶层设计（设计标准），以便子类做具体实现。也是对子类的一种软性约束，要求子类必须复写（实现）父类的一些方法，并配合多态使用，获得不同的工作状态
  

---

二、类型注解：

2.1.为何需要类型注解：

• 1.在PyCharm中编写代码，我们经常能够遇到如下提示，这是因为PyCharm确定这个对象，是list类型：
  
• 2.当自己定义PyCharm时，不会再有任何提示了，这是因为PyCharm不确定func是什么类型：
  

因为PyTharm无法通过代码确定应该传入什么类型，需要使用类型注解进行实现提示：

2.2.类型注解定义：

• 1.Python在3.5版本的时候引入了类型注解，以方便静态类型检查工具，IDE等第三方工具
• 2.类型注解：在代码中涉及数据交互的地方，提供数据类型的注解（显式的说明）

2.3.类型注解功能：

• 1.帮助第三方IDE工具（如PyCharm）对代码进行类型推断，协助做代码提示
• 2.帮助开发者自身对变量进行类型注释
• 4.类型注解支持：
  • 变量的类型注解
  • 函数（方法）形参列表和返回值的类型注解

2.4.类型注解的语法：

a.变量的类型注解：

a1.第一种方式：语法：变量: 类型

• 1.基础数据类型注解:
  
• 2.类对象类型注解
  
• 3.基础容器类型注解
  
• 4.容器类型详细注解:
  

注意：

• 元组类型设置类型详细注解，需要将每一个元素都标记出来
• 字典类型设置类型详细注解，需要2个类型，第一个是key第二个是value

• 5.在注释中进行类型注解,语法是：# type: 类型
  

b.函数（方法）的类型注解：

b1.函数（方法）的类型注解 - 形参注解

• 1.现存现象分析：
  
• 2.函数和方法的形参类型注解语法：
  

b2.函数（方法）的类型注解 - 返回值注解：

• 1.语法：
  
• 2.举例：
  

b3.Union类型：

• 1.问题分析：
  

使用Union[类型, ......, 类型]可以定义联合类型注解

• 2.使用Union的时候，需要先导包：
  
• 3.Union联合类型注解，在变量注解、函数（方法）形参和返回值注解中，均可使用：
  

---

三、综合案例：

3.1.需求：

• 1.某公司，有2份数据文件，现需要对其进行分析处理，计算每日的销售额并以柱状图表的形式进行展示
  • 1月份数据是普通文本，使用逗号分割数据记录，从前到后分别是（日期，订单id，销售额，销售省份）
    
  • 2月份数据是JSON数据，同样包含（日期，订单id，销售额，销售省份）
    

3.2.分析：

3.3.编码：

a.实现步骤：

b.编码实现：

• 1.第一步：
  

• 2.定义抽象类：
  

• 3.编写实现类，读取普通文件：
  
  
  

• 4.编写实现类，读取json文件：
  

---