python 之 初识面向对象

编程的两种范式

我们知道，程序 = 特定的语法+数据结构+算法

好像这个和我们熟知的小说有类似之处啊，小说 = 人物+背景+情节

写小说呢，都是有模板的，so，写程序也是一样，我们把这个“模板”叫做编程范式

主要的编程范式有两种，面相过程编程和面相对象编程

面相过程编程

概念：面向过程又被称为top-down languages， 就是程序从上到下一步步执行，一步步从上到下，从头到尾的解决问题 。基本设计思路就是程序一开始是要着手解决一个大的问题，然后把一个大问题分解成很多个小问题或子过程，这些子过程再执行的过程再继续分解直到小问题足够简单到可以在一个小步骤范围内解决。

面相过程很依赖上下衔接的关系，当我们要对其中一步做改动，或者增加新的步骤，可能会涉及到修改很多地方，所谓，牵一发而动全身！

所以，我们一般认为， 如果你只是写一些简单的脚本，去做一些一次性任务，用面向过程的方式是极好的，但如果你要处理的任务是复杂的，且需要不断迭代和维护 的， 那还是用面向对象最方便了。

面相对象编程

概念：OOP(Object Oriented Programing）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。

为什么要用面向对象？

1. 使程序更加容易扩展和易更改，使开发效率变的更高
2. 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。

面向对象介绍

名词解释

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、模板。在类中定义了这些对象的都具备的属性（variables(data)）、共同的方法

属性：人类包含很多特征，把这些特征用程序来描述的话，叫做属性，比如年龄、身高、性别、姓名等都叫做属性，一个类中，可以有多个属性

方法：人类不止有身高、年龄、性别这些属性，还能做好多事情，比如说话、走路、吃饭等，相比较于属性是名词，说话、走路是动词，这些动词用程序来描述就叫做方法。

实例(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

实例化：把一个类转变为一个对象的过程就叫实例化

面向对象3大特性

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

面相过程和面相对象对比

类和对象

python中一切皆为对象，类型的本质就是类，在python3里统一了类和类型，我们之前的学过的字典，列表都是类

>>> dict  # 字典类，这就是类
<class 'dict'>

>>> d=dict(name='Alex')  # 通过类，我们生产了一个实例，这就是实例化

>>> print(d)   #d 就是一个实例
{'name': 'Alex'}

>>> d.pop('name')  # 可以调用类的方法
'Alex'

在python中，用变量表示特征，用函数表示技能，因而具有相同特征和技能的一类事物就是‘类’，对象则是这一类事物中具体的一个。

 

先有类还是先有对象

在现实世界中：肯定是现有对象，然后我们按照对象分类

在程序中：必须要先有类，再有对象，这就是上帝的视角，先有了各种特征和技能，然后再生产不同的对象

在实际的写程序的过程中，我们一般从现实入手，总结出相似的特征和技能，作为一个类

定义一个类

在Python中程序中的类用class关键字定义，而在程序中特征用变量标识，技能用函数标识，因而类中最常见的无非是：变量和函数的定义

class LuffyStudent:
    school='luffycity' #数据属性 特征


    def learn(self): #函数属性 技能
        print('is learning')

    def eat(self): #函数属性
        print('is sleeping')

注意：

1、类中可以有任意python代码，这些代码在类定义阶段便会执行，不像函数只有在调用后才会被执行，因而会产生新的名称空间，用来存放类的变量名与函数名，可以通过OldboyStudent.__dict__查看

2、类中定义的名字，都是类的属性，点是访问属性的语法。

3、对于经典类来说我们可以通过该字典操作类名称空间的名字，但新式类有限制（新式类与经典类的区别我们将在后续章节介绍）

4、角度不同，定义的类也是不同的。

5、现实中的类并不完全等于程序中的类，比如现实中的公司类，在程序中有时需要拆分成部门类，业务类等；

6、为了编程需求，程序中也可能会定义现实中不存在的类，比如逻辑类，策略类

类的使用

类：类是一系列对象相似的特征与相似的技能的结合体

对类的属性的操作------>增删改查

#查看类的名称空间
print(LuffyStudent.__dict__)
print(LuffyStudent.__dict__['school'])
print(LuffyStudent.__dict__['learn'])


#查
print(LuffyStudent.school) #LuffyStudent.__dict__['school']
print(LuffyStudent.learn) #LuffyStudent.__dict__['learn']

#增
LuffyStudent.county='China'
 print(LuffyStudent.__dict__)
print(LuffyStudent.county)

#删
del LuffyStudent.county

#改
LuffyStudent.school='Luffycity'

__init__方法

__init__方法用来为对象定制对象自己独有的特征

class LuffyStudent:
    school='luffycity'

    def __init__(self,name,sex,age):
        self.Name=name
        self.Sex=sex
        self.Age=age

    def learn(self):
        print('is learning')

    def eat(self):
        print('is sleeping')


#后产生对象
stu1=LuffyStudent('王二丫','女',18) 
#相当于
LuffyStudent.__init__(stu1,'王二丫','女',18)


#加上__init__方法后，实例化的步骤
# 1、先产生一个空对象stu1
# 2、LuffyStudent.__init__(stu1,'王二丫','女',18)


#查
print(stu1.__dict__)
print(stu1.Name)
print(stu1.Sex)
print(stu1.Age)

#改
stu1.Name='李二丫'
print(stu1.__dict__)
print(stu1.Name)


#删除
del stu1.Name
print(stu1.__dict__)

# 增
stu1.class_name='python开发'
print(stu1.__dict__)

对象的使用

上面的stu1就是一个实例化的对象

类中的数据属性：是所以对象共有的

类中的函数属性:是绑定给对象使用的，绑定到不同的对象是不同的绑定方法，对象调用绑定方式时，会把对象本身当作第一个传入，传给self

类中定义的函数是给对象使用的，
             对象和类中的重复属性，是首先调用对象自己的，这个和命名空间是一样的，但是止于类中，不会到全局

#先定义类
class LuffyStudent:
    school='luffycity'

    def __init__(self,name,sex,age):
        self.Name=name
        self.Sex=sex
        self.Age=age

    def learn(self):
        print('is learning')

    def eat(self):
        print('is sleeping')


#后产生对象
stu1=LuffyStudent('王二丫','女',18)
stu2=LuffyStudent('李三炮','男',38)
stu3=LuffyStudent('张铁蛋','男',48)

#使用对象
#打印不同对象
print(stu1.__dict__)
print(stu2.__dict__)
print(stu3.__dict__)
#不同的对象，拥有着不同的绑定方法
print(stu1.learn)
print(stu2.learn)
print(stu3.learn)

属性查找和绑定方法思维导图（概念性的东西）

类属性的补充

一：我们定义的类的属性到底存到哪里了？有两种方式查看
dir(类名)：查出的是一个名字列表
类名.__dict__:查出的是一个字典，key为属性名，value为属性值

二：特殊的类属性
类名.__name__# 类的名字(字符串)
类名.__doc__# 类的文档字符串
类名.__base__# 类的第一个父类(在讲继承时会讲)
类名.__bases__# 类所有父类构成的元组(在讲继承时会讲)
类名.__dict__# 类的字典属性
类名.__module__# 类定义所在的模块
类名.__class__# 实例对应的类(仅新式类中)