Python-Day6 面向對象

来源:http://www.cnblogs.com/cheng95/archive/2016/08/30/5818809.html
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一、面向過程 VS 面向對象 編程範式 編程是程式員用特定的語法+數據結構+演算法組成的代碼來告訴電腦如何執行任務的過程 ，一個程式是程式員為了得到一個任務結果而編寫的一組指令的集合，正所謂條條大路通羅馬，實現一個任務的方式有很多種不同的方式，對這些不同的編程方式的特點進行歸納總結得出來的編程方式類 ...


一、面向過程 VS 面向對象 

編程範式

    編程是程式員用特定的語法+數據結構+演算法組成的代碼來告訴電腦如何執行任務的過程 ，一個程式是程式員為了得到一個任務結果而編寫的一組指令的集合，正所謂條條大路通羅馬，實現一個任務的方式有很多種不同的方式，對這些不同的編程方式的特點進行歸納總結得出來的編程方式類別，即為編程範式。不同的編程範式本質上代表對各種類型的任務採取的不同的解決問題的思路，大多數語言只支持一種編程範式，當然也有些語言可以同時支持多種編程範式。兩種最重要的編程範式分別是面向過程編程和麵向對象編程。

面向過程編程(Procedural Programming)

    Procedural programming uses a list of instructions to tell the computer what to do step-by-step. 

    根據業務邏輯從上到下寫壘代碼。基本設計思路就是程式一開始是要著手解決一個大的問題，然後把一個大問題分解成很多個小問題或子過程，這些子過程再執行的過程再繼續分解直到小問題足夠簡單到可以在一個小步驟範圍內解決。   

    這樣做的問題也是顯而易見的，就是如果你要對程式進行修改，對你修改的那部分有依賴的各個部分你都也要跟著修改， 舉個例子，如果程式開頭你設置了一個變數值為1，但如果其它子過程依賴這個值為1的變數才能正常運行，那如果你改了這個變數，那這個子過程你也要修改，假如又有一個其它子程式依賴這個子過程，那就會發生一連串的影響，隨著程式越來越大，這種編程方式的維護難度會越來越高。所以我們一般認為，如果你只是寫一些簡單的腳本，去做一些一次性任務，用面向過程的方式是極好的，但如果你要處理的任務是複雜的，且需要不斷迭代和維護 的，那還是用面向對象最方便了。

面向對象編程

    OOP編程是利用“類”和“對象”來創建各種模型來實現對真實世界的描述，使用面向對象編程的原因一方面是因為它可以使程式的維護和擴展變得更簡單，並且可以大大提高程式開發效率 ，另外，基於面向對象的程式可以使它人更加容易理解你的代碼邏輯，從而使團隊開發變得更從容。

面向對象的幾個核心特性如下：

Class 類
    一個類即是對一類擁有相同屬性的對象的抽象、藍圖、原型。在類中定義了這些對象的都具備的屬性（variables(data)）、共同的方法

Object 對象 
    一個對象即是一個類的實例化後實例，一個類必須經過實例化後方可在程式中調用，一個類可以實例化多個對象，每個對象亦可以有不同的屬性，就像人類是指所有人，每個人是指具體的對象，人與人之前有共性，亦有不同

Encapsulation 封裝
    在類中對數據的賦值、內部調用對外部用戶是透明的，這使類變成了一個膠囊或容器，裡面包含著類的數據和方法

Inheritance 繼承
    一個類可以派生出子類，在這個父類里定義的屬性、方法自動被子類繼承

Polymorphism 多態
    態是面向對象的重要特性,簡單點說:“一個介面，多種實現”，指一個基類中派生出了不同的子類，且每個子類在繼承了同樣的方法名的同時又對父類的方法做了不同的實現，這就是同一種事物表現出的多種形態。
    編程其實就是一個將具體世界進行抽象化的過程，多態就是抽象化的一種體現，把一系列具體事物的共同點抽象出來, 再通過這個抽象的事物, 與不同的具體事物進行對話。
    對不同類的對象發出相同的消息將會有不同的行為。比如，你的老闆讓所有員工在九點鐘開始工作, 他只要在九點鐘的時候說：“開始工作”即可，而不需要對銷售人員說：“開始銷售工作”，對技術人員說：“開始技術工作”, 因為“員工”是一個抽象的事物, 只要是員工就可以開始工作，他知道這一點就行了。至於每個員工，當然會各司其職，做各自的工作。
    多態允許將子類的對象當作父類的對象使用，某父類型的引用指向其子類型的對象,調用的方法是該子類型的方法。這裡引用和調用方法的代碼編譯前就已經決定了,而引用所指向的對象可以在運行期間動態綁定。

二、面向對象三大特性：封裝、繼承和多態

1.封裝

    封裝最好理解了。封裝是面向對象的特征之一，是對象和類概念的主要特性。

    封裝，也就是把客觀事物封裝成抽象的類，並且類可以把自己的數據和方法只讓可信的類或者對象操作，對不可信的進行信息隱藏。

 

    很多類都傾向於將對象創建為有初始狀態的。因此類可能會定義一個名為 __init__() 的特殊方法（構造方法），像下麵這樣：

>>> class Foo:
    def __init__(self,name,age):   #構造方法，根據類創建對象時自動執行
        self.name = name
        self.age = age

>>> obj1 = Foo('小明',12) #將小明和12放到obj1/self的name和age中
>>> obj2 = Foo('小花',10)
#self 是一個形式參數，當執行 obj1 = Foo('小明',12) 時，self 等於 obj1
  當執行 obj2 = Foo('小花',10) 時，self 等於 obj2
>>> print (obj1)
<__main__.Foo object at 0x0000000003164A90> #記憶體地址
#通過對象直接調用被封裝的內容，對象.屬性名
>>> print (obj1.name)
小明
>>> print (obj1.age)
12
>>> print ( obj2.name,obj2.age)
小花 10

  #通過self間接調用被封裝的內容

  #執行類中的方法時，需要通過self間接調用被封裝的內容

 

class Foo:

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

　　　　def detail(self):
　　　　　　print self.name
　　　　　　print self.age

obj1 = Foo('小明',12) 

obj1.detail() # Python預設會將obj1傳給self參數，即：obj1.detail(obj1)，所以，此時方法內部的 self ＝ obj1，即：self.name 是 小明 ；self.age 是 12

類的方法：

#!/usr/bin/python3  
  
#類定義  
class people:  
    #定義基本屬性  
    name = ''  
    age = 0  
    #定義私有屬性,私有屬性在類外部無法直接進行訪問  
    __weight = 0  
    #定義構造方法  
    def __init__(self,name,age,weight):  
        self.name = name  
        self.age = age
        self.__weight = weight  
    def speak(self):  
        print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age))  
  
# 實例化類  
p = people('小明',10,30)  
p.speak()
print (p.weight)

 

2.繼承

    它可以使用現有類的所有功能，併在無需重新編寫原來的類的情況下對這些功能進行擴展

 

#!/usr/bin/python3  
  
#類定義  
class people:  
    #定義基本屬性  
    name = ''  
    age = 0  
    #定義私有屬性,私有屬性在類外部無法直接進行訪問  
    __weight = 0  
    #定義構造方法  
    def __init__(self,n,a,w):  
        self.name = n  
        self.age = a  
        self.__weight = w  
    def speak(self):  
        print("%s 說: 我 %d 歲。" %(self.name,self.age))  
  
#單繼承示例  
class student(people):  
    grade = ''  
    def __init__(self,n,a,w,grade):  
        #調用父類的構函  
        people.__init__(self,n,a,w)  
        self.grade = grade
    #覆寫父類的方法  
    def speak(self):  
        print("%s 說: 我 %d 歲了，我在讀 %d 年級"%(self.name,self.age,self.grade))
s = student('ken',10,60,3)  
s.speak()
 1 class SchoolMember(object):
 2     members = 0 #初始學校人數為0
 3     def __init__(self,name,age):
 4         self.name = name
 5         self.age = age
 6  
 7     def  tell(self):
 8         pass
 9  
10     def enroll(self):
11         '''註冊'''
12         SchoolMember.members +=1
13         print("\033[32;1mnew member [%s] is enrolled,now there are [%s] members.\033[0m " %(self.name,SchoolMember.members))
14      
15     def __del__(self):
16         '''析構方法'''
17         print("\033[31;1mmember [%s] is dead!\033[0m" %self.name)
18 class Teacher(SchoolMember):
19     def __init__(self,name,age,course,salary):
20         super(Teacher,self).__init__(name,age)
21         self.course = course
22         self.salary = salary
23         self.enroll()
24  
25  
26     def teaching(self):
27         '''講課方法'''
28         print("Teacher [%s] is teaching [%s] for class [%s]" %(self.name,self.course,'s12'))
29  
30     def tell(self):
31         '''自我介紹方法'''
32         msg = '''Hi, my name is [%s], works for [%s] as a [%s] teacher !''' %(self.name,'Oldboy', self.course)
33         print(msg)
34  
35 class Student(SchoolMember):
36     def __init__(self, name,age,grade,sid):
37         super(Student,self).__init__(name,age)
38         self.grade = grade
39         self.sid = sid
40         self.enroll()
41  
42  
43     def tell(self):
44         '''自我介紹方法'''
45         msg = '''Hi, my name is [%s], I'm studying [%s] in [%s]!''' %(self.name, self.grade,'Oldboy')
46         print(msg)
47  
48 if __name__ == '__main__':
49     t1 = Teacher("Alex",22,'Python',20000)
50     t2 = Teacher("TengLan",29,'Linux',3000)
51  
52     s1 = Student("Qinghua", 24,"Python S12",1483)
53     s2 = Student("SanJiang", 26,"Python S12",1484)
54  
55     t1.teaching()
56     t2.teaching()
57     t1.tell()
繼承實例

  在多繼承中從父類繼承初始化屬性時，順序從左到右開始初始化，只要初始化到屬性數據就不再向後繼續，所以越往前越優先；當父類有初始化，子類也有初始化時，執行子類的初始化，父類的不生效。

# 類的繼承-多繼承
 
class People(object):       #新式類
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
 
    def eat(self):
        print("%s is eating..." % self.name)
 
    def sleep(self):
        print("%s is sleeping...." % self.name)
 
class Relation(object):
    def make_friends(self,obj):
        print("%s is making friends with %s"%(self.name,obj.name))
 
class Man(Relation,People):             #多繼承
    def play(self):
        print("%s is playing...." % self.name)
 
class Woman(People):
    def get_birth(self):
        print("%s is born a boby...." % self.name)
 
m1 = Man("lianzhilie", 22)
w1 = Woman("Alex", 33)
 
m1.make_friends(w1)
#lianzhilie is making friends with Alex

    經典類和新式類，從字面上可以看出一個老一個新，新的必然包含了跟多的功能，也是之後推薦的寫法，從寫法上區分的話，如果 當前類或者父類繼承了object類，那麼該類便是新式類，否則便是經典類。

#經典類
 
class A():
    def __init__(self):
        print("A")
class B(A):
    pass
 
class C(A):
    def __init__(self):
        print("C")
 
class D(B,C):
    pass
 
obj = D()
#A
 
 
#新式類
 
class A(object):
    def __init__(self):
        print("A")
 
class B(A):
    pass
 
class C(A):
    def __init__(self):
        print("C")
 
class D(B,C):
    pass
 
obj = D()
#C

 經典類在python2.X中為深度優先，新式類廣度優先。

3.多態

    多態性（polymorphisn）是允許你將父對象設置成為和一個或更多的他的子對象相等的技術，賦值之後，父對象就可以根據當前賦值給它的子對象的特性以不同的方式運作。簡單的說，就是一句話：允許將子類類型的指針賦值給父類類型的指針。那麼，多態的作用是什麼呢？我們知道，封裝可以隱藏實現細節，使得代碼模塊化；繼承可以擴展已存在的代碼模塊（類）；它們的目的都是為了——代碼重用。而多態則是為了實現另一個目的——介面重用！多態的作用，就是為了類在繼承和派生的時候，保證使用“家譜”中任一類的實例的某一屬性時的正確調用。Pyhon不直接支持多態，但可以間接實現。

#多態
class Animal:
    def __init__(self, name):  # Constructor of the class
        self.name = name
 
    @staticmethod
    def animal_talk(obj):
        obj.talk()
 
class Cat(Animal):
    def talk(self):
        print('%s:Meow!'%(self.name))
 
class Dog(Animal):
    def talk(self):
        print('%s:Woof! Woof!'%(self.name))
 
c = Cat('Missy')
d = Dog('Lassie')
 
Animal.animal_talk(c)
Animal.animal_talk(d)
 
# Missy:Meow!
# Lassie:Woof! Woof!

 


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