Python攻城师的成长————面向对象的编程思想

学习目标：

• 理解什么是面向对象的编程和面向过程的编程，学会类和对象的概念

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学习内容：

• 什么是面向对象编程

面向对象编程——Object Oriented Programming，简称OOP，是一种程序设计思想。

OOP把对象作为程序的基本单元，一个对象包含了数据和 *** 作数据的函数。

• 面向过程的程序设计与面向对象的程序设计区别

面向过程的程序设计把计算机程序视为一系列的命令集合，即将一系列函数按照一定的顺序执行。

为了使程序在设计方面达到简单的程度，面向过程会把一个较为复杂的函数继续分成一个个小功能函数，即把复杂的函数分成许多简单的函数并将它们进行组合。

面向对象的程序设计把计算机程序视为一组对象的集合，而每个对象都可以接收其他对象发过来的数据信息，并处理这些信息，计算机程序的执行就是一系列信息在各个对象之间传递。

在Python中，所有数据类型都可以视为对象，当然也可以自定义对象。

自定义的对象数据类型就是面向对象中的类（Class）的概念。

我们以一个例子来说明面向过程和面向对象在程序流程上的不同之处。

• 面向过程的程序

假设我们要处理学生的成绩表，为了表示一个学生的成绩，面向过程的程序可以用一个dict表示：

std1 = { 'name': 'jason', 'score': 98 }
std2 = { 'name': 'Bob', 'score': 81 }

而处理学生成绩可以通过函数实现，比如打印学生的成绩：

def print_score(std):
    print('%s: %s' % (std['name'], std['score']))

• 面向对象的程序设计

如果采用面向对象的程序设计思想，我们首选思考的不是程序的执行流程，而是Student这种数据类型应该被视为一个对象，这个对象拥有name和score这两个属性。

如果要打印一个学生的成绩，首先必须创建出这个学生对应的对象，然后，给对象发一个print_score命令，让对象自己把自己的数据打印出来。

class Student:

    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.name, self.score))

给对象发信息实际上就是调用对象对应的关联函数，我们称之为对象的方法。

面向对象的程序写出来就像这样：

jason = Student('jason', 59)
bob = Student('bob', 87)
bart.print_score()
lisa.print_score()

面向对象的设计思想是从自然界中来的，因为在自然界中，类和对象的概念是很普遍的。

比如程序员是上帝，面对对象的编程就像是在进行“上帝造物”

造物的类型：
（大范围种类）class 类 (人)
（小范围种类）instance 实例 (你,我,他)
造物的属性：
比如：身高、年龄、体重
造物可能会的技能：
比如：吃饭、泡妞

__ init__ 方法的主要作用,就是初始化你的属性,这些属性,在上帝初始化你的时候就要赋予给你。

比如zhangsan = Person(170,29,50)这时上帝就把你创造出来了，也就是实例化了你。

然后就是让你在社会上到底要有哪技能呢，这就看有没有在类里面定义了，如果有定义泡妞的技能，那么你就可以调用泡妞的技能来泡妞，大致就是这样吧，看看下面的例子就更清楚了

class Person:
#这里就是初始化你将要创建的实例的属性
    def __init__(self,hight,weight,age):
        self.hight = hight
        self.weight = weight
        self.age = age

#定义你将要创建的实例所有用的技能
    def paoniu(self):
        print('你拥有泡妞的技能')

    def eat(self):
        print('you can eat')

#开始创建实例
zhangsan=Person(170,50,29)
lisi = Person(175,100,30)

#你的实例开始使用它的技能
zhangsan.paoniu()
lisi.eat()

类和对象

面向对象最重要的概念就是类（Class）和对象（Instance），必须牢记类是一种抽象的模板，比如Student类，而实例是根据类创建出来的一个个具体的“对象”，每个对象都拥有相同的方法，但各自的数据可能不同。

仍以Student类为例，在Python中，定义类是通过class关键字：

class Student:
    pass

class后面紧接着是类名，即Student，类名通常是大写开头的单词。

定义好了Student类，就可以根据Student类创建出Student的实例，创建实例是通过类名+()实现的：

bart = Student()
print(bart)

'''
# 执行结果
<__main__.Student object at 0x10a67a590>
'''
print(Student)

'''
# 执行结果

'''

可以看到，变量bart指向的就是一个Student的实例，后面的0x10a67a590是内存地址，每个对象的地址都不一样，而Student本身则是一个类。

可以自由地给一个实例变量绑定属性，比如，给实例bart绑定一个name属性：

bart.name = 'Bart'
print(bart.name)

'''
# 执行结果
Bart
'''

由于类可以起到模板的作用，因此，可以在创建实例的时候，把一些我们认为必须绑定的属性填写进去。

通过定义一个特殊的__ init__方法，在创建实例的时候，就把name，score等属性绑上去：

class Student:

    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

注意：特殊方法“__init__”前后分别有两个下划线！！！

注意到__init__方法的第一个参数永远是self，表示创建的实例本身，因此，在__init__方法内部，就可以把各种属性绑定到self，因为self就指向创建的实例本身。

有了__init__方法，在创建实例的时候，就不能传入空的参数了，必须传入与__init__方法匹配的参数，但self不需要传，Python解释器自己会把实例变量传进去：

bart = Student('Bart', 59)
print(bart.name)

'''
# 执行结果
Bart
'''
print(bart.score)
'''
# 执行结果
59
'''

和普通的函数相比，在类中定义的函数只有一点不同，就是第一个参数永远是实例变量self，并且调用时，不用传递该参数。

除此之外，类的方法和普通函数没有什么区别，所以，你仍然可以用默认参数、可变长参数、关键字参数等。

数据封装

面向对象编程的一个重要特点就是数据封装。

在上面的Student类中，每个实例就拥有各自的name和score这些数据。

我们可以通过函数来访问这些数据，比如打印一个学生的成绩：

def print_score(std):
	print('%s: %s' % (std.name, std.score))

print_score(bart)

'''
# 执行结果
Bart: 59
'''

但是，既然Student实例本身就拥有这些数据，要访问这些数据，就没有必要从外面的函数去访问，可以直接在Student类的内部定义访问数据的函数，这样，就把“数据”给封装起来了。

这些封装数据的函数是和Student类本身是关联起来的，我们称之为类的方法：

class Student:

    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.name, self.score))

要定义一个方法，除了第一个参数是self外，其他和普通函数一样。

要调用一个方法，只需要在实例变量上直接调用，除了self不用传递，其他参数正常传入：

bart.print_score()

'''
# 执行结果
Bart: 59
'''

这样一来，我们从外部看Student类，就只需要知道，创建实例需要给出name和score，而如何打印，都是在Student类的内部定义的，这些数据和逻辑被“封装”起来了，调用很容易。

封装的另一个好处是可以给Student类增加新的方法，比如get_grade：

class Student:
    ...

    def get_grade(self):
        if self.score >= 90:
            return '优秀'
        elif self.score >= 60:
            return '良好'
        else:
            return '需要努力了'

同样的，get_grade方法可以直接在实例变量上调用，不需要知道内部实现细节：

class Student:
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    def get_grade(self):
    	if self.score >= 90:
            return '优秀'
        elif self.score >= 60:
            return '良好'
        else:
            return '需要努力了'

lisa = Student('Lisa', 99)
bart = Student('Bart', 59)
print(lisa.name, lisa.get_grade())
print(bart.name, bart.get_grade())

'''
# 执行结果
Lisa 优秀
Bart 需要努力了
'''

总结
类是创建实例的模板，而实例则是一个一个具体的对象，各个实例拥有的数据都互相独立，互不影响；

方法就是与实例绑定的函数，和普通函数不同，方法可以直接访问实例的数据；

通过在实例上调用方法，我们就直接 *** 作了对象内部的数据，但无需知道方法内部的实现细节。

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学习时间：

• 周一至周五晚上 7 点—晚上9点
• 周六上午 9 点-上午 11 点
• 周日下午 3 点-下午 6 点

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学习产出：

• 技术笔记 1 遍
• CSDN 技术博客 1 篇