python基础-面向对象编程

Posted 2020-09-25

面向对象编程

OOP编程是利用“类”和“对象”来创建各种模型来实现对真实世界的描述，使用面向对象编程的原因一方面是因为它可以使程序的维护和扩展变得更简单，并且可以大大提高程序开发效率 ，另外，基于面向对象的程序可以使它人更加容易理解你的代码逻辑，从而使团队开发变得更从容。

面向对象的几个核心特性如下

Class 类
一个类即是对一类拥有相同属性的对象的抽象、蓝图、原型。在类中定义了这些对象的都具备的属性（variables(data)）、共同的方法

Object 对象 
一个对象即是一个类的实例化后实例，一个类必须经过实例化后方可在程序中调用，一个类可以实例化多个对象，每个对象亦可以有不同的属性，就像人类是指所有人，每个人是指具体的对象，人与人之前有共性，亦有不同

Encapsulation 封装
在类中对数据的赋值、内部调用对外部用户是透明的，这使类变成了一个胶囊或容器，里面包含着类的数据和方法

Inheritance 继承
一个类可以派生出子类，在这个父类里定义的属性、方法自动被子类继承

Polymorphism 多态
多态是面向对象的重要特性,简单点说:“一个接口，多种实现”，指一个基类中派生出了不同的子类，且每个子类在继承了同样的方法名的同时又对父类的方法做了不同的实现，这就是同一种事物表现出的多种形态。
编程其实就是一个将具体世界进行抽象化的过程，多态就是抽象化的一种体现，把一系列具体事物的共同点抽象出来, 再通过这个抽象的事物, 与不同的具体事物进行对话。
对不同类的对象发出相同的消息将会有不同的行为。比如，你的老板让所有员工在九点钟开始工作, 他只要在九点钟的时候说：“开始工作”即可，而不需要对销售人员说：“开始销售工作”，对技术人员说：“开始技术工作”, 因为“员工”是一个抽象的事物, 只要是员工就可以开始工作，他知道这一点就行了。至于每个员工，当然会各司其职，做各自的工作。
多态允许将子类的对象当作父类的对象使用，某父类型的引用指向其子类型的对象,调用的方法是该子类型的方法。这里引用和调用方法的代码编译前就已经决定了,而引用所指向的对象可以在运行期间动态绑定

 

对于编程语言的初学者来讲，OOP不是一个很容易理解的编程方式，大家虽然都按老师讲的都知道OOP的三大特性是继承、封装、多态，并且大家也都知道了如何定义类、方法等面向对象的常用语法，但是一到真正写程序的时候，还是很多人喜欢用函数式编程来写代码，特别是初学者，很容易陷入一个窘境就是“我知道面向对象，我也会写类，但我依然没发现在使用了面向对象后，对我们的程序开发效率或其它方面带来什么好处，因为我使用函数编程就可以减少重复代码并做到程序可扩展了，为啥子还用面向对象？”。 对于此，我个人觉得原因应该还是因为你没有充分了解到面向对象能带来的好处，今天我就写一篇关于面向对象的入门文章，希望能帮大家更好的理解和使用面向对象编程。  

 

无论用什么形式来编程，我们都要明确记住以下原则：

1. 写重复代码是非常不好的低级行为
2. 你写的代码需要经常变更 

 

开发正规的程序跟那种写个运行一次就扔了的小脚本一个很大不同就是，你的代码总是需要不断的更改，不是修改bug就是添加新功能等，所以为了日后方便程序的修改及扩展，你写的代码一定要遵循易读、易改的原则（专业数据叫可读性好、易扩展）。

 

如果你把一段同样的代码复制、粘贴到了程序的多个地方以实现在程序的各个地方调用 这个功能，那日后你再对这个功能进行修改时，就需要把程序里多个地方都改一遍，这种写程序的方式是有问题的，因为如果你不小心漏掉了一个地方没改，那可能会导致整个程序的运行都 出问题。 因此我们知道 在开发中一定要努力避免写重复的代码，否则就相当于给自己再挖坑。

 

还好，函数的出现就能帮我们轻松的解决重复代码的问题，对于需要重复调用的功能，只需要把它写成一个函数，然后在程序的各个地方直接调用这个函数名就好了，并且当需要修改这个功能时，只需改函数代码，然后整个程序就都更新了。

 

其实OOP编程的主要作用也是使你的代码修改和扩展变的更容易，那么小白要问了，既然函数都能实现这个需求了，还要OOP干毛线用呢？ 呵呵，说这话就像，古时候，人们打仗杀人都用刀，后来出来了枪，它的主要功能跟刀一样，也是杀人，然后小白就问，既然刀能杀人了，那还要枪干毛线，哈哈，显而易见，因为枪能更好更快更容易的杀人。函数编程与OOP的主要区别就是OOP可以使程序更加容易扩展和易更改。

 

类的语法

如下代码中的解释

 1 class Dog(object):
 2     def __init__(self,name,dog_type):
 3         """构造函数或者构造方法，也可以叫做初始化方法"""
 4         self.Nmae = name    #相当于d.Name = name
 5         self.Dog_type = dog_type
 6 
 7     def sayhi(self):    #类的方法
 8         print(‘You are a %s dog,your name is %s‘%(self.Dog_type,self.Nmae))
 9     def eat(self):      #类的方法
10         pass
11 d = Dog(‘xiaowang‘,‘京巴‘)    #相当于Dog(d,‘xiaowang‘,‘京巴‘),self：实例化后产生的对象叫做实例，这里self指当前类的实例，也就是d。
12 """‘xiaowang，京巴 这两个参数是给类的构造函数穿的参数‘"""
13 d.sayhi()   #相当于d.sayhi(d)
14 
15 输出：
16 You are a 京巴 dog,your name is xiaowang

 上面d = Dog(‘xiaowang‘,‘京巴‘)，d就是类Dog实例化的一个实例，，print(Dog),print(d),输出如下：

<class ‘__main__.Dog‘>　　　　# 即使不实例化，这个Dog类本身也是已经存在内存里的
<__main__.Dog object at 0x0000000000DEA080>　　#d就是Dog实例化后的对象，也存在内存里面

 

 示例：

 1 class Role(object):
 2     def __init__(self,name,weapon,life_value = 100,money = 15000):
 3         self.name = name
 4         self.weapon = weapon
 5         self.life_value = life_value
 6         self.money = money
 7 
 8     def shot(self):
 9         print(‘%s is shooting‘%self.name)
10     def got_shot(self):
11         print("ah...,I got shot...")
12     def buy_gun(self,gun_name):
13         print(‘%s bought %s‘%(self.name,gun_name))
14         self.weapon = gun_name  #替换原有的武器
15 
16 d1 = Role(‘cui‘,‘ak47‘)
17 d2 = Role(‘wang‘,‘B51‘)
18 d1.buy_gun(‘b21‘)
19 print(d1.weapon)
20 
21 输出：
22 cui bought b21
23 b21

View Code

 

私有属性跟公有属性

私有属性只能在类内部调用，定义的时候，self.__name = name，前面两个下划线。

class Role(object):
    def __init__(self,name,weapon,life_value = 100,money = 15000):
        self.name = name
        self.weapon = weapon
        self.life_value = life_value
        self.Money = money
        self.__high = 175  #定义一个私有属性

    def shot(self):
        print(‘%s is shooting‘%self.name)
        print(self.__high)      #内部可以调用
    def got_shot(self):
        print("ah...,I got shot...")
    def buy_gun(self,gun_name):
        print(‘%s bought %s‘%(self.name,gun_name))
        self.weapon = gun_name  #替换原有的武器

d1 = Role(‘cui‘,‘ak47‘)
d2 = Role(‘wang‘,‘B51‘)
d1.shot()
print(d1.__high)    #调用报错

输出：
Traceback (most recent call last):
cui is shooting
  File "D:/script/P_script/python_cq/temp.py", line 25, in <module>
    print(d1.__high)
175
AttributeError: ‘Role‘ object has no attribute ‘__high‘

View Code

 

但是如果一定要从外部调用类的私有属性，可以这样

print(d1._Role__high)

如果要返回私有属性的值怎么办呢？

class Role(object):
    def __init__(self,name,weapon,life_value = 100,money = 15000):
        self.name = name
        self.weapon = weapon
        self.life_value = life_value
        self.Money = money
        self.__high = 175  #定义一个私有属性

    def shot(self):
        print(‘%s is shooting‘%self.name)
        print(self.__high)      #内部可以调用
    def got_shot(self):
        print("ah...,I got shot...")
    def buy_gun(self,gun_name):
        print(‘%s bought %s‘%(self.name,gun_name))
        self.weapon = gun_name  #替换原有的武器
    def high(self):     #提供了一个外部访问私有属性的只读接口
        return self.__high

d1 = Role(‘cui‘,‘ak47‘)
d2 = Role(‘wang‘,‘B51‘)
d1.shot()
print(d1._Role__high)

print(d1.high())

输出：

cui is shooting
175
175
175

View Code

 

公有属性