python中，面向对象有哪些机制有利于代码复用？

今天我爱编程网小编整理了python中，面向对象有哪些机制有利于代码复用？相关内容，希望能帮助到大家，一起来看下吧。

本文目录一览：

• 1、python中，面向对象有哪些机制有利于代码复用？
• 2、python为什么是面向对象的
• 3、在Python中面向对象该如何编程

python中，面向对象有哪些机制有利于代码复用？

Python中面向对象编程有以下机制有利于代码复用：

1.继承（Inheritance）：子类可以继承父类的属性和方法，并且可以在不改变父类的情况下对其进行扩展或修改，从而减少代码的重复编写。例如，一个父类定义了通用的方法，子类可以继承这些方法并添加特定的实现。

在这个例子中，我们定义了一个父类 Animal，它有两个属性 name 和 species，还有一个抽象方法 make_sound。然后我们定义了一个子类 Dog，它从父类 Animal 中继承了 name 和 species 属性，并重写了 make_sound 方法，以实现狗的叫声。由于我们使用继承，所以 Dog 类可以重用 Animal 类的代码，而不必重新编写。

2.多态（Polymorphism）：多态允许不同的对象以不同的方式对同一个消息作出响应。例如，一个类的不同实例可以实现相同的方法，但表现出不同的行为。这使得代码更加灵活和可扩展。

在这个例子中，我们定义了一个抽象基类 Shape，它有一个抽象方法 area。然后我们定义了两个子类 Rectangle 和 Circle，它们分别实现了 area 方法，以计算矩形和圆形的面积。由于它们都继承了 Shape 类，并实现了相同的方法名 area，所以我们可以通过相同的方式对它们进行操作，以实现多态。例如：

在这个例子中，我们创建了一个包含两个不同类型的对象的列表，并使用循环对它们进行操作。由于它们都实现了 area 方法，所以我们可以使用相同的方式调用它们的方法，以计算它们的面积。

3.组合（Composition）：组合是将一个类作为另一个类的属性，从而实现代码复用的一种方法。例如，一个汽车类可以包含多个引擎类的实例，从而可以在不同的汽车中重复使用相同的引擎代码。 我爱编程网

在这个例子中，我们定义了一个 Engine 类，它有两个方法 start 和 stop，用于启动和停止引擎。然后我们定义了一个 Car 类，它有三个属性 make、model 和 engine，其中 engine 是一个 Engine 类的实例。我们还定义了两个方法 start 和 stop，用于启动和停止汽车，其中 start 方法会调用 engine 实例的 start 方法，从而启动引擎。由于我们使用组合，所以我们可以在不同的汽车中重复使用相同的引擎代码，从而减少了代码的重复编写。

4.接口（Interface）：接口是定义了一组方法签名的抽象类，可以用来描述类的行为，而不需要实现这些方法的具体细节。其他类可以实现这个接口，并且必须实现接口中定义的所有方法。这使得代码更加可读和易于维护，因为接口提供了一种统一的方式来定义类的行为。

在这个例子中，我们定义了一个抽象基类 Animal，它有一个抽象方法 make_sound，用于定义动物的叫声。然后我们定义了两个子类 Dog 和 Cat，它们分别实现了 make_sound 方法，以定义狗和猫的叫声。由于它们都实现了 Animal 类的接口，所以它们有相同的行为，我们可以使用相同的方式对它们进行操作。

python为什么是面向对象的

Python虽然是解释型语言，但从设计之初就已经是一门面向对象的语言，对于Python来说一切皆为对象。正因为如此，在Python中创建一个类和对象是很容易的，当然如果习惯面向过程或者函数的写法也是可以的，Python并不做硬性的限制。
Python的面向对象特征如下：
封装
面向对象程序设计中的术语对象(Object)基本上可以看做数据(特性)以及由一系列可以存取、操作这些数据的方法所组成的集合。传统意义上的“程序=数据结构+算法”被封装”掩盖“并简化为“程序=对象+消息”。对象是类的实例，类的抽象则需要经过封装。封装可以让调用者不用关心对象是如何构建的而直接进行使用。
继承
类继承：
继承给人的直接感觉是这是一种复用代码的行为。继承可以理解为它是以普通的类为基础建立专门的类对象，子类和它继承的父类是IS-A的关系。
多重继承：
不同于C#，Python是支持多重类继承的(C#可继承自多个Interface，但最多继承自一个类)。多重继承机制有时很好用，但是它容易让事情变得复杂。
多态
多态意味着可以对不同的对象使用同样的操作，但它们可能会以多种形态呈现出结果。在Python中，任何不知道对象到底是什么类型，但又需要对象做点什么的时候，都会用到多态。方法是多态的，运算符也是多态的。

在Python中面向对象该如何编程

虽然Python是解释性语言，但是它是面向对象的，能够进行对象编程。下面就来了解一下如何在Python中进行对象编程。
一.如何定义一个类
在进行python面向对象编程之前，先来了解几个术语：类，类对象，实例对象，属性，函数和方法。
1.什么是面向对象
面向对象（oop）是一种抽象的方法来理解这个世界，世间万物都可以抽象成一个对象，一切事物都是由对象构成的。应用在编程中，是一种开发程序的方法，它将对象作为程序的基本单元。
2.面向对象与面向过程的区别
我们之前已经介绍过面向过程了，面向过程的核心在‘过程’二字，过程就是解决问题的步骤，面向过程的方法设计程序就像是在设计一条流水线，是一种机械式的思维方式
优点：复杂的问题简单化，流程化
缺点：扩展性差
主要应用场景有：Linux内核，git，以及http服务
面向对象的程序设计，核心是对象，对象就是特征（变量）与技能（函数）的结合体。
优点：解决了程序扩展性差的问题
缺点：可控性差，无法预测最终结果
主要应用场景是需求经常变化的软件，即与用户交互比较频繁的软件
需要注意的是：面向对象的程序设计并不能解决全部问题，只是用来解决扩展性。当然，现在的的互联网软件，扩展性是最重要的
3.对象与类的概念
在python中，一切皆对象，一个对象应该具有自己的属性，也就是特征，还有有自己的功能，即方法
在Python中，特征用变量表示，功能用函数表示，所以对象就是变量与函数的结合体
而从各种各样的对象中抽取出来具有相同特征和相同功能组成的，就是类，所以说类是一系列对象共同特征与功能的结合体
下面让我们来定义一个类，方法与定义一个函数有些类似：
#定义一个中国人的类class Chinese:#共同的特征country='China'#共同的技能def talk(self):print('is talking Chinese')def eat(self):print('is eating Chinese food')这样我们就定义好了一个类，注意：1.定义类用class关键字
2.类名一般首字母大写，且冒号前面不需要括号，区别于函数定义
3.与函数不同，类在定义阶段就会执行类里面的代码
4.类有两种属性，共同的特征叫数据属性，共同的功能叫函数属性
怎样由这个类产生一个对象呢？实例化：
p1=Chinese()
p2=Chinese()我们可以得出结论了，不管现实世界中怎么样，但是在程序中，确实是先有类，才有的对象
我们已经通过实例化的方式得到两个对象了，但是有一个问题，得到的两个对象，特征和功能都是一样的，这根万物皆对象的理念完全不符啊，应该是每个对象都是不同的，这样的世界才有意思啊
事实上，我们在定义类的时候，忘记了定义 __init__() 这个函数，正确的定义方法应该是这样的：
#定义一个中国人的类class Chinese:#共同的特征country='China'#初始化def __init__(self,name,age):
self.name=name #每个对象都有自己的名字self.age=age #每个对象都有自己的年龄#共同的技能def talk(self):print('is talking Chinese')def eat(self):print('is eating Chinese food')#实例化的方式产生一个对象p1=Chinese('zhang',18)类名加括号就是实例化，实例化就会自动触发__init__ 函数运行，可以用它来为每个对象定制自己的特征
我们在定义__init__函数的时候，括号里有三个参数，但是我们实例化调用的时候却只传了两个值，为什么不报错呢？这是因为self的作用就是：实例化的时候，自动将对象本身传给__init__函数的第一个参数，当然self只是个名字了，egon老师说瞎几把写别人就看不懂了。
注意。这种自动传值的机制只是在实例化的时候才会体现，类除了实例化还有一种作用就是属性引用，方法是类名.属性
#引用类的数据属性print(Chinese.country) #China#引用类的函数属性# Chinese.talk()#TypeError: talk() missing 1 required positional argument: 'self'print(Chinese.talk) #<function Chinese.talk at 0x000001BC5F13D1E0>Chinese.talk('self') #is talking Chinese#增加属性Chinese.color='yellow'#删除属性del Chinese.color从上面报错的代码可以看出，属性引用的时候，没有自动传值这回事
我们学过名称空间的概念，定义一个变量，或者定义一个函数都会在内存中开辟一块内存空间，类里面也有定义变量（数据属性），定义函数（函数属性），他们也有名称空间，可以通过.__dict__的方法查看
p1=Chinese('zhang',18)print(Chinese.__dict__)#{'__module__': '__main__', 'country': 'China', '__init__': <function Chinese.__# init__ at 0x000002187F35D158>, 'talk': <function Chinese.talk at 0x000002187F35D1E0>, # 'eat': <function Chinese.eat at 0x000002187F35D268>, '__# dict__': <attribute '__dict__' of 'Chinese' objects>,# '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Chinese' objects>, '__doc__': None}print(p1.__dict__)#{'name': 'zhang', 'age': 18}通过上面代码显示的结果我们知道了，打印实例化后的对象的名称空间，只显示自己特有的属性，如果想要找到和其他对象共有的属性，就要去类的名称空间里面去找
还有一个问题，对象的名称空间中没有函数属性，当然也是去类里面找，但是不同对象指定的函数，是一个函数吗
p1=Chinese('zhang',18)
p2=Chinese('li',19)print(Chinese.talk)#<function Chinese.talk at 0x000001B8A5B7D1E0>print(p1.talk) #<bound method Chinese.talk of <__main__.Chinese object at 0x000001B8A5B7BD68>>print(p2.talk) #<bound method Chinese.talk of <__main__.Chinese object at 0x000001B8A5B7BDA0>>可以看到，并不是，他们的内存地址都不一样。而且注意bound method，是绑定方法
对象本身只有数据属性，但是Python的class机制将类的函数也绑定到对象上，称为对象的方法，或者叫绑定方法。绑定方法唯一绑定一个对象，同一个类的方法绑定到不同的对象上，属于不同的方法。我们可以验证一下：
当用到这个函数时：类调用的是函数属性，既然是函数，就是函数名加括号，有参数传参数
而对象用到这个函数时，对象没有函数属性，他是绑定方法，绑定方法怎么用呢，也是直接加括号，但不同的是，绑定方法会默认把对象自己作为第一个参数
class Chinese:
country='China'def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age def talk(self):print('%s is talking Chinese'%self.name)def eat(self):print('is eating Chinese food')
p1=Chinese('zhang',18)
p2=Chinese('li',19)
Chinese.talk(p1) #zhang is talking Chinesep1.talk() #zhang is talking Chinese只要是绑定方法，就会自动传值！其实我们以前就接触过这个，在python3中，类型就是类。数据类型如list,tuple,set,dict这些，实际上也都是类，我们以前用的方法如l1.append(3),还可以这样写：l1.append(l1,3)
未完待续。。

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