面向對象編程
1.面向對象（OOP）
過程：類似函數，只負責執行，而沒有返回值
函數：不僅能執行，還有返回值
定義
面向過程：把某一個需求的所有步驟從頭到尾逐步實現，並將某些功能獨立的代碼封裝成函數，最後完成代碼。
面向過程特點：注重步驟和過程；如果需求複雜，代碼也會複雜；開發複雜項目的難度大。
面向對象：面對需求時，首先明確職責（要做的事情），根據職責確定不同的對象，在對象中封裝不同的方法，最後完成代碼，讓把不同對象調用不同的方法。
面向對象的特點：注重對象和職責；專門應對複雜項目開發，提供固定套路；需要一些面向對象的語法。
2.類和對象
1）定義
類是對一羣具有相同特徵或行爲的事物的統稱，是抽象的，不能直接使用。
特徵稱爲屬性，行爲成爲方法。
類是用來創建對象的。
對象是由類創建出來的一個具體存在，由哪個類創建出來的對象，則具有相應類中的屬性和特徵。
2）類和對象的關係
類是模板，對象是根據類這個模板創建出來的，先有類，再有對象。
類只有一個，對象可以有很多個。不同對象的屬性各不相同。對象的屬性和方法由類決定。
3）類的設計
面向對象開發前，首先進行需求分析，確定程序中需要包含哪些類。
類名：某類事物的名字，滿足大駝峯命名法。每個單詞的首字母都要大寫，單詞與單詞之間沒有下劃線。
屬性：這類事物具有的特徵
方法：這類事物具有的行爲
類名的確定：名詞提煉法，分析整個業務流程，出現的名詞。
屬性和方法的確定：對象的特徵描述通常定義爲屬性，對象具有的行爲，通常定義成方法。
3.面向對象基礎語法
1）dir函數
可以查看對象內所有的屬性及方法
__方法__ 格式的方法是python提供的內置方法/屬性
2）定義簡單的類
1>語法格式：
class 類名：
def 方法一（self，參數列表）：
pass
def 方法二（self，參數列表）：
pass
2>創建對象
語法格式：
對象變量 = 類名（）
3）引用概念
使用print輸出對象變量，可以輸出這個變量是由哪一個類創建的對象，以及在內存中的地址（十六進制表示）。
定義的變量引用了創建的對象在內存中的地址。
%d 以10進制輸出數字；%x以16進制輸出數字。
4）給對象設置屬性（類外）
可以使用 .屬性名 利用賦值語句即可。但此種方法一般不推薦使用。
self參數：哪一個對象調用的方法，self就是哪一個對象的引用。
所以在類的方法中，使用self.屬性 來調用對象的屬性
***** 對象的屬性也應當封裝在類中
5）初始化方法
創建對象時，自動進行：1.爲對象在內存中分配空間；2.爲對象的屬性設置初始值。
這個設置初始值的方法就是 __init__ 方法。專門定義對象具有哪些屬性。
6）在初始化方法內部設置屬性
self.屬性名 = 屬性的初始值
7）使用參數設置屬性初始值
def __init__（self，參數）：
self.屬性名 = 參數
初始化方法中引入一個形參，將要設置的屬性變爲實參轉入
步驟：
1>把希望設置的屬性值，定義成__init__方法的參數
2>在方法內部，使用self.屬性=形參 接收外部傳遞的參數
3>創建對象時，使用 類名（屬性1，屬性2，…）調用
8）其他內置方法和屬性
1>del方法
當創建對象時，爲對象分配完空間後，自動調用__init__方法。當對象被從內存中銷燬時前，會自動調用__del__方法
2>str方法
print輸出對象變量時，會輸出這個對象變量是由哪個類創建，以及在內存中的地址。
使用__str__方法，可以自定義打印的內容。
語法結構：
在類中定義一個方法
def __str__（self）：
return 要返回的內容（返回的內容必須是字符串）
實際開發有多個類時，先開發簡單的類，或者一個類被另一個類調用，則開發被調用的類。
9）一個對象的屬性可以是另一個類創建的對象
士兵突擊實例
10）身份運算符
身份運算符用於比較兩個對象的內存地址是否一致（是否是對同一對象的引用）
is x is y，類似id（x）==id（y）
is not x is not y，類似id（x）！=id（y）
is和 == 的區別
is 判斷的是兩個變量引用對象是否是同一個
==判斷的是引用變量的值是否相等
11）私有屬性和私有方法
1>定義
只能在對象的內部被使用，而不能在外部被訪問到。
在屬性名或方法名前增加兩個下劃線，定義的就是私有屬性或方法。
在對象的一般方法內部，是可以訪問對象的私有屬性的。
2>僞私有屬性和私有方法
python中，並沒有真正意義的私有。
python中，私有屬性的真正名字爲 _類名__私有屬性名， 在外部通過這個屬性名即可直接調用該私有屬性。
python中，私有方法的真正名字爲 _類名__私有方法名， 在外部通過這個方法名即可直接調用該私有方法。
日常開發中，不要使用這種方法訪問對象的私有屬性或私有方法。
4.繼承（相同的代碼不需要複寫）
面向對象三大特性：封裝、繼承、多態
1）單繼承
定義：子類擁有父類的所有屬性和方法
語法格式：
class 子類名（父類名）：
專業術語：
例子： Animal 父類， Dog 子類
Dog是Animal的子類，Animal是Dog的父類，Dog類從Animal類繼承
Dog類是Animal類的派生類，Animal類是Dog類的基類，Dog類從Animal類派生。
2）繼承的傳遞性：
C類從B類繼承，B類又從A類繼承。那麼，C類就具有B類和A類的所有屬性和方法。
繼承傳遞性注意事項：
3）方法重寫
當父類的方法實現不能滿足子類需求時，可以對方法進行重寫。
重寫父類方法有兩種情況：
a.覆蓋父類的方法
子類中重新寫父類中的方法，使用子類對象調用方法時，會調用子類中重寫的方法。
方法：在子類中，定義一個和父類同名的方法並且實現
b.對父類方法進行擴展
前提：父類原本封裝的方法實現是子類方法的一部分
方法：在子類中重寫父類的方法；在需要的位置使用super().父類方法，來調用父類方法的執行；代碼其他的位置針對子類的需求，編寫子類特有的代碼實現。
關於super:
python中，super是一個特殊的類；super()就是使用super類創建出來的對象；最常使用的場景就是在重寫父類方法時，調用在父類中封裝的方法實現。
調用父類方法的另外一種方式（python2.x）
父類名.方法(self)
python3.x 也支持，但是不推薦這樣調用，因爲父類一旦發生改變，這裏也需要修改。
5.私有屬性和私有方法（繼承方面）
1）子類不能在自己的方法內部直接訪問父類的私有屬性或私有方法
2）子類對象可以通過父類的公有方法間接訪問私有屬性或私有方法
6.多繼承
1）概念
子類可以擁有多個父類，並且擁有所有父類的屬性和方法
語法：
class 子類名(父類名1，父類名2，……)：
pass
2）注意事項
a.如果不同父類中存在同名的方法，子類對象在調用方法時，會調用某一類中的方法。在實際開發中要避免這種情況，父類之間存在同名方法時，應該儘量避免使用多繼承。
科普：python中的MRO----方法搜索順序
MRO是 方法解決順序，主要用於在多繼承時判斷方法、屬性的調用路徑。
python中內置屬性__mro__可以查看方法搜索順序。
如，print（c.__mro__）會輸出c對象的所有關係類，輸出順序則爲方法的搜索順序。找到相應方法就執行，沒有找到就繼續向下搜索。
3）新式類與舊式類（經典類）
object是python爲所有對象提供的基類。
新式類：以object類爲基類，推薦使用。
經典類：不以object類爲基類，不推薦使用。
python3.x中定義的類默認都是新式類。
python2.x中，如果沒有指定父類，則不會以object爲基類。
爲了編寫的代碼在python2.x和python3.x中都能運行，建議今後定義類時，如果沒有父類，統一繼承自object。
class 類名(object)：
pass
7.多態
不同的子類對象調用相同的父類方法，產生不同的執行結果。
特點：增加代碼的靈活度；以繼承和重寫父類方法爲前提；調用方法的技巧，不會影響到類的內部設計。
8.類屬性、類方法、靜態方法
1）類結構
術語：創建出來的對象叫類的實例；創建對象的動作叫實例化；對象的屬性叫實例屬性；對象調用的方法叫實例方法。
每個對象都有自己獨立的內存空間，保存各自不同的屬性；多個對象的方法，在內存中只有一份，在調用方法時，需要把對象的引用傳遞到方法內部。
2）類是一個特殊的對象
程序運行時，類會被加載到內存中；python中，類是特殊的對象——類對象；程序運行時，類對象在內存中只有一份，使用一個類可以創建出很多個對象實例；除了封裝實例的屬性和方法外，類對象還可以擁有自己的屬性和方法；通過 類名. 的方法可以訪問類的屬性或者類的方法。
3）類屬性和實例屬性
1>類屬性：類對象中定義的屬性；通常用來記錄與這個類相關的特徵；類屬性不會用於記錄具體對象的特徵。
2>屬性的獲取機制
python中屬性的獲取存在一個向上查找機制
步驟：首先在對象內部查找對象屬性；如果沒有找到就會向上尋找類屬性。
一般是 類名.類屬性名 進行調用。對象.類屬性也可以調用，但不推薦。
注意：如果使用 對象.類屬性 = 值 語句時，只會給對象添加一個屬性，而不會影響到類屬性的值。
4）類方法
語法結構：
@classmethod
def 類方法名（cls）：
pass
1>類方法需要用修飾器 @classmethod 來標識，告訴解釋器這是一個類方法
2>類方法的第一個參數應該是cls
由哪一個類調用的方法，方法內的cls就是哪一個類的引用
這個參數和實例方法的第一個參數是self類似
提示使用其他名稱也可以，不過習慣使用cls
3>通過 類名. 調用類方法，調用方法時，不需要傳遞cls參數
4>在方法內部：
可以使用 cls. 訪問類的屬性
也可以通過 cls. 調用其他的類方法
5）靜態方法
場景：開發時，如果需要在類中封裝一個方法，這個方法：既不需要訪問實例屬性或者調用實例方法，也不需要訪問類屬性或調用類方法。這個時候，可以把這個方法封裝成一個靜態方法。
語法：
@staticmethod
def 靜態方法名（）：
pass
靜態方法需要用修飾器 @staticmethod 標識，告訴解釋器這是一個靜態方法
通過類名，調用靜態方法
6）方法綜合
實例方法：方法內部需要訪問實例屬性；實例方法內部可以使用 類名.訪問類屬性
類方法：方法內部只需要訪問類屬性
靜態方法：方法內部，不需要訪問實例屬性和類屬性
9.單例模式
1）設計模式和單例設計模式
設計模式：前人工作的總結和提煉，通常，設計模式都是針對某一特定問題的成熟的解決方案。使用設計模式爲了可重用代碼、讓代碼更容易地被他人理解、保證代碼可靠性。
單例設計模式：目的：讓類創建的對象，在系統中只有唯一的一個實例。
每一次執行 類名() 返回的對象，內存地址是相同的。
2）__new__方法
1>使用 類名() 創建對象時，python解釋器首先會調用 __new__ 方法爲對象分配空間。
2>__new__是一個由object基類提供的內置的靜態方法，作用有兩個：在內存中爲對象分配空間；返回對象的引用。
3>python解釋器獲得對象的引用後，將引用作爲第一個參數，傳遞給__init__方法
4>重寫__new__方法一定要 return super().__new__(cls)
5>如果不做上一步，python解釋器就得不到分配了空間的對象引用，就不會調用對象的初始化方法。
6>注意：__new__是一個靜態方法，調用時需要主動傳遞cls參數
3）單例設計模式思路分析
1.>定義一個類屬性，初始值是None，用於記錄單例對象的引用
2>重寫__new__方法
3>如果類屬性 is None，調用父類方法分配空間，並在類屬性中記錄結果；如果類屬性 is not None，則直接把類屬性中記錄的對象引用返回。
4>返回類屬性中記錄的對象引用。
class 類名：
instance = None
def __new__(cls, *args, **kwargs)：
if cls.instance is None: #判斷類屬性是否已經被賦值
cls.instance = super().__new__(cls)
return cls.instance #返回類屬性的單例引用
4）只執行一次初始化工作
上一節中，每次創建新對象，佔用的都是同一個內存地址，即對象引用一直保持不變，但是，初始化方法還會被再次調用。
需求
讓初始化動作只被執行一次。
解決方法：
1>定義一個類屬性 init_flag 標記是否執行過初始化方法，初始值爲False
2>在 __init__ 方法中，判斷init_flag，如果爲False 就執行初始化動作
3>然後將 init_flag 設置爲True
4>這樣，再次自動調用 __init__ 方法時，初始化動作就不會再被執行了。
10.異常
python解釋器遇到錯誤，會停止程序執行，並提供一些列錯誤信息，就是異常。
程序停止執行並且提示錯誤信息，通常稱之爲拋出異常。
通過異常捕捉可以針對突發事件做集中的處理，從而保證程序的穩定性和健壯性。
1）異常捕獲
語法：
try：
嘗試執行的代碼
except：
出現錯誤的處理
2）錯誤類型捕獲
捕獲錯誤類型，可以針對不同類型的錯誤，做出不同的響應。
語法：
try：
嘗試執行的代碼
except 錯誤類型1：
針對錯誤類型1，對應的代碼處理
except （錯誤類型2，錯誤類型3）：
針對錯誤類型2和3，對應的代碼處理
except Exception as result：
print(“未知錯誤 %s” % result)
最後一個except 可以捕獲未考慮到的錯誤，這樣，無論出現任何錯誤，程序都不會終止。實際開發中，要預判所有可能出現的錯誤還是有難度的。
3）異常捕獲完整語法
try：
嘗試執行的代碼
except 錯誤類型1：
針對錯誤類型1，對應的代碼處理
except （錯誤類型2，錯誤類型3）：
針對錯誤類型2和3，對應的代碼處理
except Exception as result：
print(“未知錯誤 %s” % result)
else：
沒有異常纔會執行的代碼
finally：
無論是否有異常，都會執行的代碼
4）異常的傳遞
當函數/方法執行出現異常，會將異常傳遞給函數/方法調用一方。
如果傳遞到主程序，仍然沒有異常處理，程序纔會被終止。
提示：在開發中，可以在主函數中增加異常捕獲；在主函數中調用其他函數，只要出現異常，都會傳遞到主函數的異常捕獲中；這樣就不需要在代碼中，增加大量的異常捕獲，能夠保證代碼的整潔。
5）拋出raise異常
根據應用程序特有的業務需求主動拋出異常。
比如，提示用戶輸入密碼，如果長度少於8， 拋出異常。
python中提供了一個Exception異常類
步驟：創建一個Exception的對象；使用raise關鍵字拋出異常對象
語法步驟：1>創建異常對象 ex = Exception(“錯誤信息”) 括號內可以輸入錯誤信息。
2>拋出異常 raise ex
11.模塊
1）模塊的兩種導入方式
1>import 導入
如，import 模塊名1
import 模塊名2
每個導入應該獨佔一行
導入之後，使用 模塊名. 使用模塊提供的工具 ——全局變量、函數、類
可以使用as指定模塊的別名
import 模塊名1 as 模塊別名
模塊別名應該符合大駝峯命名法
2>from…import導入
如果希望從某一個模塊中，導入部分工具，就可以使用from…import的方式
import 模塊名 是一次性把模塊中所有工具全部導入，並且通過模塊名/別名訪問
語法：
from 模塊名1 import 工具名
導入之後，不需要通過模塊名；可以直接使用模塊提供的工具——全局變量、函數、類
注意：如果兩個模塊含有同名的函數，後導入模塊的函數會覆蓋先導入的函數。
3>from…import * （知道）
語法：
from 模塊名1 import *
2）模塊的搜索順序
python解釋器在導入模塊時，會：
a. 搜索當前目錄指定模塊名的文件，如果有就直接導入
b. 如果沒有，再搜索系統目錄
開發時，給文件起名，不要和系統的模塊文件重名
python中每一個模塊都有一個內置屬性，__file__可以查看模塊的完整路徑
3）原則———每一個文件都應該是可以被導入的
1>一個獨立的python文件就是一個模塊
2>在導入文件時，文件中所有沒有任何縮進的代碼都會執行一遍
__name__屬性
__name__是python的一個內置屬性，記錄着一個字符串
如果是被其他文件導入的，__name__就是模塊名
如果是當前執行的程序 __name__是 __main__
4）包
1>概念：包含多個模塊的特殊目錄；目錄下有一個特殊的文件__init__.py；包名的命名方式和變量名一致，小寫字母。
2>好處：使用 import 包名 可以一次性導入包中所有的模塊
3>建立包的方式：新建一個包，新建一個名爲__init__.py文件
4>要在外界使用包中的模塊，需要在__init__.py中指定對外界提供的模塊列表
from . import 其他py文件名
5）發佈模塊
1>製作發佈壓縮包步驟
a. 創建setup.py文件
b. 構建模塊
python3 setup.py build
c. 生成發佈壓縮包
python3 setup.py sdist
6）安裝模塊包
tar -zxvf 包名.tar.gz
sudo python3 setup.py install
卸載時，直接從安裝目錄下刪除包即可
12.文件操作
1）文件的概念
1>定義
計算機的文件，就是存儲在長期儲存設備上的一些數據
長期存儲設備包括：硬盤、U盤、移動硬盤、光盤。。。
2>文件的作用
講數據長期保存下來，在需要的時候使用
3>文件的存儲方式
計算機中，文件是以二進制的方式保存在磁盤上的
文本文件：
a。可以使用文本編輯器查看
b。本質上還是二進制文件
c。例如：python源文件
二進制文件：
a。保存的內容不是給人直接閱讀的，而是提供給其他軟件使用的
b。例如：圖片文件、音頻文件、視頻文件等
c。二進制文件不能使用文本編輯器查看
2）文件操作
1>操作文件的步驟：打開文件；讀寫文件；關閉文件
2>操作文件的函數/方法
函數 open 打開文件，並且返回文件操作對象
方法 read 將文件內容讀取到內存
方法 write 將指定內容寫入文件
方法 close 關閉文件
如果忘記關閉文件，就是造成資源的消耗，而且會影響到後續對文件的訪問。
read方法是一次性讀取並返回文件的全部內容
3>文件指針
read方法執行後，會把文件指針移動到文件的末尾。
文件指針標記從哪個位置開始讀取數據
第一次打開文件時，通常文件指針會指向文件的開始位置
當執行了read方法後，文件指針會移動到讀取內容的末尾
4>打開文件的方式
語法：
f = open(“文件名”, “訪問方式”)
r 以只讀方式打開文件，這個默認方式
w 以只寫方式打開文件，如果文件存在則會被覆蓋
a 以追加方式打開文件，如果文件已存在，文件指針將會放在文件的末尾。
r+ 以讀寫方式打開文件，文件的指針將會放在文件的開頭
w+ 以讀寫方式打開文件
a+ 以讀寫方式打開文件，如果文件已存在，文件指針將會放在文件的末尾。如果不存在，創建新文件進行寫入。
5>readline讀取（讀取大文件，避免給內存壓力）
readline方法可以一次讀取一行內容
方法執行後，會把文件指針移動到下一行，準備再次讀取。
6>小文件複製
打開一個文件，讀取所有內容，並寫入到另一個文件中。
7>大文件複製
打開一個文件，逐行讀取內容，並順序寫入另一個文件中
8>文件/目錄的常用管理操作
python中需要導入os模塊
13.文本編碼
python2.x 默認使用 ASCII 編碼
python3.x 默認使用 UTF-8 編碼
ASCII 編碼
計算機中只有256個ASCII字符
一個ASCII在內存中佔用一個字符的空間
UTF-8 編碼
使用1-6個字節表示一個utf-8 字符
1）python2.x中使用中文
# *-* coding：utf-8 *-*
2）python2.x中處理帶中文的字符串
字符串引號前加一個字母u，告訴解釋器這是一個utf-8編碼格式的字符串
14.內建函數eval
eval()函數：將字符串當成有效的表達式來求值並返回計算結果。
注意：不要濫用eval函數，開發時，不要使用eval直接轉換input的結果
__import__(‘os’).system(‘ls’) 其他用戶用這個命令查看本機文件
其他用戶可以通過eval 來操作本機系統