Python 进阶 — 面向对象编程

Posted 2022-03-02 范桂飓

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Python 进阶 — 面向对象编程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

面向对象思想

面向对象不仅是一种编程思想，更是解决问题和处理数据的方式，面向对象是一种对现实世界的理解和抽象的方法。

以面向对象思想为基础发展而来的技术主要有：

面向对象编程，又称为面向对象的程序设计，简称 OOP，本质是一种程序设计的范型，也是计算机编程技术发展到一定阶段后的产物。

在客观世界中，对象是人们要进行研究的任何 “事” 或 “物”，例如：某些规则、计划或事件等等概念上的 “事”，以及某些动物、汽车或书籍等等实际上的 “物”。

在数字世界中，对象（Object）实现了数据和操作的结合，使数据和操作封装到对象的统一个体中。主要具有两个特征：

同样在数字世界中，类（Class）则是对具有相同状态（数据）和行为（操作）的对象的抽象。

因此，在很多 OOP 编程语言中，对象的抽象就是类，类的实例（具体）化就是对象。抽象指将具有一致的 “状态” 和 “行为” 的某种对象，抽象为具有统一 “属性” 和 “方法” 的类。类的抽象划分往往是主观的，应该要反映与程序应用相关的重要性质，而忽略其他一些无关的内容。

简而言之，OOP 是以 “数据” 和 “操作” 为中心的，通过数据结构设计来组织数据，并提供对此类数据所允许的操作。计算机程序的本质就是 “数据结构 + 算法”。

封装，顾名思义是 “封闭性的包装”，其目的是将 “数据” 以及 “行为” 进行适度的隐藏，通过 “接口” 的方式进行暴露，使的代码逻辑模块化（松耦合、高内聚）。具体地说，在类的定义和实现时，需要为数据提供相应的接口，以免 Client 对数据进行不规范的操作。

被封装好的每个类都是独立的，由类所实例化得到的任何对象也都具有唯一性。OOP 中的对象都应该能够接受数据、处理数据、传达数据给其他的对象。并且对象之间只能够通过 “消息” 来进行通信。在对象的操作中，当一个消息发送给某个接收对象时，消息应该包含了该接收对象去执行某种操作的数据。

可见，封装能够实现：类的属性和方法能够只让可信的类或者对象进行操作，对不可信的操作进行信息隐藏。为类和对象中的属性、方法提供了安全的保障。具体的说，在一个对象内部，某些数据或行为可以是 Private（私有的），它们不能被外界访问。

换言之，一个类就是一个封装了数据以及操作这些数据的方法的逻辑实体。OOP 通过类和对象的封装技术以及消息机制，使得编程可以像搭积木的一样快速开发出一个全新的系统。

继承使得不同的类之间拥有了一定的结构与关系。

继承是一种子类自动继承父类属性和方法的机制，在定义和实现一个子类的时候，可以在一个已经定义好的夫类的基础之上进行，加入若干新的内容，这些都不会影响到父类。所以，继承所带来的最明显的好处在于代码的可重用性。

继承的实现方式大致上有 2 大类、4 小类：

Inheritance（继承），又名 “单重继承”：子类只继承一个父类的属性和方法。
1. 实现继承：子类的属性和方法完全继承于父类。
2. 可视继承：子类继承了父类的外观和方法。
Composition（组合），又名 “多重继承”：子类继承了多个父类的属性和方法。
1. 接口继承：子类的属性命和方法名继承于父类，但是具体的属性值和方法实现由子类重写。
2. 纯虚类

注意，在实现多重继承时，如果继承的多个父类中均有名称相同的属性或方法时，要注意继承的顺序。