标题:Python『面向对象』—— 类和对象的基本概念、类和对象的关系、类的设计
一、类和对象的概念:
类和对象是面向对象编程的两个核心概念。
1.1 类
类是对一群具有相同特征或者行为的事物的一个统称,是抽象的,不能直接使用
- 特征被称为属性
- 行为被称为方法
类就相当于制造飞机时的图纸,是一个模板,是负责创建对象的,这张图纸并不能让飞机起飞,得先制造出飞机有驾驶员条件。
1.2 对象
对象是由类创建出来的一个具体的存在,可以直接使用。
由哪一个类创建出来的对象,就拥有在哪一个类中定义的属性和方法。
在程序开发中,应该先有类,再有对象。
对象就相当于用图纸制造的飞机。一句话就是可以把类看做是图纸,把对象看做是图纸制造出来的飞机。
二、类和对象的关系
类是模板,对象是根据类这个模板创建出来的,应该先有类再有对象。
类只有一个,而对象可以有很多个。
不同的对象之间属性可能会各不相同。
类中定义了什么属性和方法,对象中就有什么属性和方法,不可能多,也不可能少。
以上就是面向对象编程中连个核心的概念,一个是类一个是对象。一句话讲类的职责很单一就是负责创建对象的,在类中定义一下创建出来的对象具有什么样的属性和方法。当有了类之后我们就可以用类来创建出很多对象,当对象创建出之后就可以用对象来调用在类中的方法,并且设置在类中的属性。
三、类的设计
都知道面向对象开发出来的程序最终结果是不同的对象调用不同的方法。在面向对象中想要创建出对象,得先有类,那类是怎么样设计出来的?下面开始慢慢说明。
在使用面向对象开发前,应该首先分析需求,确定一下程序中需要包含哪些类。
比如下面的植物大战僵尸游戏中,要设置向日葵类,豌豆射手类等等很多类。
在程序开发中,要设计一个类,通常需要满足以下三个要素:
1. 类名:这类事物的名字,满足大驼峰命名法
2. 属性:这类事物具有什么样的特征
3. 方法:这类事物具有什么样的行为
大驼峰命名法:CapWords
每一个单词的首字母大写,单词与单词之间没有下划线
3.1 类名的确定
名词提炼法,分析整个业务流程出现的名词,通常就是要找到的类。
3.2 属性和方法的确定
对对象的特征描述,通常可以定义为属性。
对象具有的行为(动词),通常可以定义为方法。
提示:需求中没有涉及的属性或者方法在设计类时,不需要考虑
练习1:
需求:
小明今年20岁,身高180cm,每天早上跑完步,会去吃东西
小菜今年18岁,身高165cm,小菜不跑步,小菜喜欢吃东西
解答:设计一个人类,属性包含名字、年龄、身高,行为包含跑和吃,再创建两个不同的对象。
练习2:
需求:
一只黄色的狗狗叫大黄
见到生人 汪汪叫
见到家人 摇尾巴
解答:设计一个狗的类,属性是名字和厌恶,行为是汪汪叫和摇尾巴。
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一种结构设计模式,允许在对象中动态添加新行为。它通过创建一个封装器来实现这一目的,即把对象放入一个装饰器类中,然后把这个装饰器类放入另一个装饰器类中,以此类推,形成一个封装器链。这样,我们就可以在不改变原始对象的情况下动态添加新行为或修改原始行为。 在 Java 中,实现装饰器设计模式的步骤如下: 定义一个接口或抽象类作为被装饰对象的基类。 公共接口 Component { void operation; } } 在本例中,我们定义了一个名为 Component 的接口,该接口包含一个名为 operation 的抽象方法,该方法定义了被装饰对象的基本行为。 定义一个实现基类方法的具体装饰对象。 公共类 ConcreteComponent 实现 Component { public class ConcreteComponent implements Component { @Override public void operation { System.out.println("ConcreteComponent is doing something...") ; } } 定义一个抽象装饰器类,该类继承于基类,并将装饰对象作为一个属性。 公共抽象类装饰器实现组件 { protected Component 组件 public Decorator(Component component) { this.component = component; } } @Override public void operation { component.operation; } } } 在这个示例中,我们定义了一个名为 Decorator 的抽象类,它继承了 Component 接口,并将被装饰对象作为一个属性。在操作方法中,我们调用了被装饰对象上的同名方法。 定义一个具体的装饰器类,继承自抽象装饰器类并实现增强逻辑。 公共类 ConcreteDecoratorA extends Decorator { public ConcreteDecoratorA(Component 组件) { super(component); } } public void operation { super.operation System.out.println("ConcreteDecoratorA 正在添加新行为......") ; } } 在本例中,我们定义了一个名为 ConcreteDecoratorA 的具体装饰器类,它继承自装饰器抽象类,并实现了操作方法的增强逻辑。在操作方法中,我们首先调用被装饰对象上的同名方法,然后添加新行为。 使用装饰器增强被装饰对象。 公共类 Main { public static void main(String args) { Component 组件 = new ConcreteComponent; component = new ConcreteDecoratorA(component); 组件操作 } } 在这个示例中,我们首先创建了一个被装饰对象 ConcreteComponent,然后通过 ConcreteDecoratorA 类创建了一个装饰器,并将被装饰对象作为参数传递。最后,调用装饰器的操作方法,实现对被装饰对象的增强。 使用场景 在 Java 中,装饰器模式被广泛使用,尤其是在 I/O 中。Java 中的 I/O 库使用装饰器模式实现了不同数据流之间的转换和增强。 让我们打开文件 a.txt,从中读取数据。InputStream 是一个抽象类,FileInputStream 是专门用于读取文件流的子类。BufferedInputStream 是一个支持缓存的数据读取类,可以提高数据读取的效率,具体代码如下: @Test public void testIO throws Exception { InputStream inputStream = new FileInputStream("C:/bbb/a.txt"); // 实现包装 inputStream = new BufferedInputStream(inputStream); byte bytes = new byte[1024]; int len; while((len = inputStream.read(bytes)) != -1){ System.out.println(new String(bytes, 0, len)); } } } } 其中 BufferedInputStream 对读取数据进行了增强。 这样看来,装饰器设计模式和代理模式似乎有点相似,接下来让我们讨论一下它们之间的区别。 第三,与代理模式的区别: 代理模式的目的是控制对对象的访问,它在对象外部提供一个代理对象来控制对原对象的访问。代理对象和原始对象通常实现相同的接口或继承相同的类,以确保两者可以相互替换。 装饰器模式的目的是动态增强对象的功能,而这是通过对象内部的包装器来实现的。在装饰器模式中,装饰器类和被装饰对象通常实现相同的接口或继承自相同的类,以确保两者可以相互替代。装饰器模式也被称为封装器模式。 在代理模式中,代理类附加了与原类无关的功能。
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