Python之路【第五篇】：面向对象编程

面向对象编程思维导向图

 

 面向：过程、函数、对象

面向过程：根据业务逻辑从上到下写垒代码！

 面向过程的编程弊：每次调用的时候都的重写，代码特别长，代码重用性没有，每次增加新功能所有的代码都的修改！那有什么办法解决上面出现的弊端呢？函数就出现了。

面向函数：将某功能代码封装到函数中，日后便无需重复编写，仅调用函数即可！

函数解释：
函数可以理解为一个一个的功能块，你把一个大的功能拆分成一块一块的，用某项功能的时候就去调用某个功能块即可！
函数可以理解为：乐高积木，给你一块一块的，你可以用这些积木块组成你想要的任何，功能！
函数可以调用函数！主函数的作用就是把函数进行串联、调用！函数本身是不能自己执行的如果你不调用就永不执行！

面向对象：更简单的重用代码！

什么是面向对象编程呢？就是所有的代码都是通过类和对象来实现的就是面向对象编程！

 创建类和对象

面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP，面向对象程序设计）

Java和C#来说只支持面向对象编程，而python比较灵活即支持面向对象编程也支持函数式编程

所有语言的特性都是：封装、继承、多态（多态在python中体现的不是很好）

面向对象编程是一种编程方式：通过“类” 和 “对象” 来实现，所以，面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。

通过两个例子来看下：

例子一：

##方式一
#函数
def Bar():
    print 'Bar'
def Hello(name):
        print 'i am %s' %name

Bar()
Hello('tianshuai')


#方式二
# 创建类
class Foo:
     
    def Bar(self):
        print 'Bar'
 
    def Hello(self, name):
        print 'i am %s' %name
 
# 根据类Foo创建对象obj
obj = Foo()
obj.Bar()            #执行Bar方法
obj.Hello('tianshuai') #执行Hello方法　

 那个简单？肯定是第一个简单为什么？不是说类的会更简单点吗？因为咱们类的东西还没有使用到！

在没学会，封装和继承的时候，方式一是简单的！

例子二：

以数据库为例：

数据库的常用操作有：增、删、改、查

增、删、改、查是不是可以写成四个方法 ？

def fetch():

def modify():

def remove():

def create()


#我假设要添加一个值create函数里是不是的有：
#连接数据库 hostname,prot,username,password,dbname
#我是不是的保存这么多东西进行连接啊！连接之后是不是的打开数据库 
#连接数据库 hostname,prot,username,password,dbname
#打开
#操作
#关闭

那添加需吗？修改需要吗？查找需要吗？都需要那么看下实际的函数式编程的效果：

def fetch(hostname,prot,username,password,dbname ,arg ):
    #连接数据库 hostname,prot,username,password,dbname
    #打开
    #操作
    #关闭
def modify(hostname,prot,username,password,dbname ,arg ):
    #连接数据库 hostname,prot,username,password,dbname
    #打开
    #操作
    #关闭
def remove(hostname,prot,username,password,dbname ,arg ):
    #连接数据库 hostname,prot,username,password,dbname
    #打开
    #操作
    #关闭
def create(hostname,prot,username,password,dbname ,arg)
    #连接数据库 hostname,prot,username,password,dbname
    #打开
    #操作
    #关闭

每一个函数里都包含了一些字段！你都给他参数化，这些是不是都的加到参数里边，你执行的时候都的给他传参数进去！
fetch (hostname,prot,username,password,dbname ,[11,22,33,44])
modify (hostname,prot,username,password,dbname ,[11,22,33,44])
creremove ate(hostname,prot,username,password,dbname ,[11,22,33,44])
crcreate eate(hostname,prot,username,password,dbname ,[11,22,33,44])

每次操作的时候是不是都的给他写一遍！

上面的方法是通过函数来实现的，那么看下，下面的例子通过面向对象来实现：

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-

class Db_contrl(object):
    def __init__(self,hostname,port,username,password,dbname): #__init__ 构造方法，在实例化的时候执行
        self.hostname = hostname
        self.port = port
        self.username = username
        self.password = password
        self.dbname = dbname

    def fetch(self):
        #连接数据库self.hostname,self.port,self.username,self.password,self.dbname
        #打开
        #操作
        #关闭
    def modify(self):
        #连接数据库self.hostname,self.port,self.username,self.password,self.dbname
        #打开
        #操作
        #关闭
    def create(self):
        #连接数据库self.hostname,self.port,self.username,self.password,self.dbname
        #打开
        #操作
        #关闭
    def remove(self):
        #连接数据库self.hostname,self.port,self.username,self.password,self.dbname
        #打开
        #操作
        #关闭
obj1 = Db_contrl('1,1,1,1',80,'tianshuai','shuaige','testdb')

obj1.fetch()
obj1.modify()
obj1.create()
obj1.remove()

我现在在去调用的类里的方法的时候还需要去传参数吗？不需要了，python面向对象的最主要的就是封装！

那这些参数在那里呢？

obj1 = Db_contrl('1,1,1,1',80,'tianshuai','shuaige','testdb') 在实例化的时候我就把这些参数传给类了，他封装到了self中

 如下图：

 

比如：boj1在调用一个create方法的时候，在obj1的这个对象里面不仅存储这个对象的参数，还有一个隐藏的参数叫做“类对象指针”，

他的作用就是告诉对象，去那里找方法！想想一下如果没有这个类对象指针，对象知道是那个模板创建的他吗？不知道的！

并且对象里是没有方法的方法是存储在类中的！如上图方法里每个都有：self   意思就是：obj1调用就是等于 def create(obj1) !!!

 相比函数式编程，我是是不是每次调用的时候就没必要传一大堆参数了？

看完上面的例子就的想到：如果在一些方法里共同使用了一组变量，如果这时候使用函数式编程，每次调用方法的时候都的传这些参数！

这时候就要想到使用面向对象：把这些变量封装到对象中，每次调用的时候直接传这个对象即可！

例子三：

如果有有一个游戏，我要创建角色用函数怎么创建？是不是的写很多函数来实现很麻烦看下我的代码！

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-

'''
定义：游戏角色模板和基础功能
'''
import random


class Game_pmodel(object):
    def __init__(self,name,profession,attack=0,blood=0,speed=0): #构造函数，名字和职业等信息
        self.name = name   #定义普通字段
        self.profession = profession #定义普通字段
        self.attack = attack
        self.blood = blood
        self.speed = speed

    def supershuai(self):
        self.blood = self.blood + 1000
        self.attack = self.attack + 1000
        self.speed = self.speed + 1000
        print "33[32;1m呼叫及时当前血量：%s 当前攻击为：%s，当前速度为：%s" % (self.blood,self.attack,self.speed)
    def add_attack(self):
        self.attack = self.attack +300
        print "33[32;1m您当前的攻击力为%s33[0m" % self.attack
    def aspirine(self):
        self.blood = self.blood + 300
        print "33[32;1m您当前的血量为%s33[0m" % self.blood
    def detail(self):
        """注释：当前对象的详细情况"""
        temp = "角色:%s ; 职业:%s ; 战斗力:%s ; 血量:%s ; 速度:%s"  % (self.name, self.profession, self.attack, self.blood,self.speed)
        print temp

我在创建一个角色的时候：

obj1 = Game_pmodel('角色名称','职业',攻击,'血量','速度')

 那么现在看下！现在创建了一个实实在在的角色，他有自己的名字、职业、攻击、血量、速度、。如果要用函数写，会不会死！

总结：动态的创建一个东西，创建的时候的要依据某一个模板，当你在动态的创建某一类东西的时候，就的用面向对象！

继承

 继承非常简单，举个例子来说，我现在有个角色的模板了，我可以根据这个角色的模板创建不通的角色，现在我有个需求，我要单独在写一个战士的模板

我上面写的那个类里的东西，很多重复的可以使用的，我是不是可以使用呢？难道我还需要重新写一遍吗？python这里提供了一个简单的方法“继承”！

之前说过python的面向对象，就是让你更好的去重用你的代码！

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-

class Game_pmodel(object):
    def __init__(self,name,profession,attack=0,blood=0,speed=0): #构造函数，名字和职业等信息
        self.name = name   #定义普通字段
        self.profession = profession #定义普通字段
        self.attack = attack
        self.blood = blood
        self.speed = speed

    def supershuai(self):
        self.blood = self.blood + 1000
        self.attack = self.attack + 1000
        self.speed = self.speed + 1000
        print "33[32;1m呼叫及时当前血量：%s 当前攻击为：%s，当前速度为：%s" % (self.blood,self.attack,self.speed)
    def add_attack(self):
        self.attack = self.attack +300
        print "33[32;1m您当前的攻击力为%s33[0m" % self.attack
    def aspirine(self):
        self.blood = self.blood + 300
        print "33[32;1m您当前的血量为%s33[0m" % self.blood
    def detail(self):
        """注释：当前对象的详细情况"""
        temp = "角色:%s ; 职业:%s ; 战斗力:%s ; 血量:%s ; 速度:%s"  % (self.name, self.profession, self.attack, self.blood,self.speed)
        print temp


class Warrior(Game_pmodel):
    def weapon(self):
        self.attack = self.attack + 1000
        print "33[32;1m拿起武器攻击力+1000,您现在的攻击力是:%s 33[0m"  % self.attack

在第二个类里面：Warrior，我并没有设置attack字段，那是那里来呢！class Warrior(Game_pmodel):  在这里继承了基类的字段和，方法！如下：

 我通过战士的这个类，实例化了一个角色，但是我并在这里并没有add_attack() 那里来的呢？就是继承来的，so 这个就是继承！

在这里有个点需要提下，“经典类”、“新式类” ，还有他的多继承！（Python的类可以继承多个类，Java和C#中则只能继承一个类）

 上面的截图！有（object）就是新式类，有什么区别！新式类，有些修改和新增了一些功能，以后建议使用“新式类”

这里需要提的一点是在多继承的时候的问题：

不管是直接、或间接的继承新式类，那么你的类也是新式类！

当类是经典类时，多继承情况下，会按照深度优先方式查找
当类是新式类时，多继承情况下，会按照广度优先方式查找

经典类：首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去D类中找，如果D类中么有，则继续去C类中找，如果还是未找到，则报错

新式类：首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去C类中找，如果C类中么有，则继续去D类中找，如果还是未找到，则报错

注意：在上述查找过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了

那么问题来了，如果在继承里有“经典类”和“新式类”谁优先呢？看下面的代码和图：

class D(object):
    def bar(self):
        print 'D.bar'

class C(D):
    def bar(self):
        print 'C.bar'

class B(D):
    pass

class A(B,C):
    pass

a = A()
a.bar()

只有在上面的这种情况下是广度优先！

总结

面向对象是一种编程方式，此编程方式的实现是基于对 类 和 对象 的使用
类 是一个模板，模板中包装了多个“函数”供使用
对象，根据模板创建的实例（即：对象），实例用于调用被包装在类中的函数
面向对象三大特性：封装、继承和多态（多态在python体现的不是很好）

函数式编程 和 面向对象 如何选择？分别在什么情况下使用？

对于 C# 和 Java 程序员来说不存在这个问题，因为该两门语言只支持面向对象编程（不支持函数式编程）。而对于 Python 和 PHP 等语言却同时支持两种编程方式，且函数式编程能完成的操作，面向对象都可以实现；而面向对象的能完成的操作，函数式编程不行（函数式编程无法实现面向对象 的封装功能）。

所以，一般在Python开发中，全部使用面向对象 或 面向对象和函数式混合使用