OOP(Object Oriented Programming):OOP把對(duì)象作為程序的基本單元遗淳,一個(gè)對(duì)象包含了數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)。
面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)把計(jì)算機(jī)程序視為一系列的命令集合突梦,即一組函數(shù)的順序執(zhí)行。為了簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì),面向過(guò)程把函數(shù)繼續(xù)切分為子函數(shù)砾嫉,即把大塊函數(shù)通過(guò)切割成小塊函數(shù)來(lái)降低系統(tǒng)的復(fù)雜度抡砂。
而面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)把計(jì)算機(jī)程序視為一組對(duì)象的集合大咱,而每個(gè)對(duì)象都可以接收其他對(duì)象發(fā)過(guò)來(lái)的消息,并處理這些消息注益,計(jì)算機(jī)程序的執(zhí)行就是一系列消息在各個(gè)對(duì)象之間傳遞碴巾。
我們知道在python里面 所有的數(shù)據(jù)類型都可以視為對(duì)象,我們自定義的對(duì)象數(shù)據(jù)類型就是class-類的概念丑搔。
舉個(gè)例子:我們要處理學(xué)生的成績(jī)表厦瓢。
面向過(guò)程會(huì)怎么做,首先有2個(gè)dict分別表示 2個(gè)不同學(xué)生的成績(jī):
std1 ={ 'name': 'Michael', 'score':98}
std2 ={ 'name': 'Bob', 'score':81}
而處理學(xué)生成績(jī)可以通過(guò)函數(shù)實(shí)現(xiàn)啤月,比如打印學(xué)生的成績(jī):
def print_score(std):
? ? print('%s: %s' % (std['name'], std['score']))
面向?qū)ο螅菏紫人伎嫉牟皇浅绦虻膱?zhí)行流程煮仇,而是Student這種數(shù)據(jù)類型應(yīng)該被視為一個(gè)對(duì)象,它擁有name和score這兩個(gè)屬性(property)顽冶。如果想打印學(xué)生成績(jī)欺抗,我們要先創(chuàng)建該學(xué)生的對(duì)象,然后給發(fā)個(gè)print_score的消息强重,讓數(shù)據(jù)被對(duì)象自己打印绞呈。
class Student(object):
? ? def __init__(self, name, score):
? ? ? ? self.name = name
? ? ? ? self.score = score
? ? def print_score(self):
? ? ? ? print('%s: %s' % (self.name, self.score))
給對(duì)象發(fā)消息實(shí)際上就是調(diào)用對(duì)象對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)函數(shù),我們稱之為對(duì)象的方法(Method)间景。面向?qū)ο蟮某绦驅(qū)懗鰜?lái)就像這樣:
bart = Student('Bart Simpson', 59)
lisa = Student('Lisa Simpson', 87)
bart.print_score()
lisa.print_score()
面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想是從自然界中來(lái)的佃声,因?yàn)樵谧匀唤缰校悾–lass)和實(shí)例(Instance)的概念是很自然的倘要。Class是一種抽象概念圾亏,比如我們定義的Class——Student,是指學(xué)生這個(gè)概念封拧,而實(shí)例(Instance)則是一個(gè)個(gè)具體的Student志鹃,比如,Bart Simpson和Lisa Simpson是兩個(gè)具體的Student泽西。
所以曹铃,面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想是抽象出Class,根據(jù)Class創(chuàng)建Instance捧杉。
面向?qū)ο蟮某橄蟪潭扔直群瘮?shù)要高陕见,因?yàn)橐粋€(gè)Class既包含數(shù)據(jù)秘血,又包含操作數(shù)據(jù)的方法。
1.類和實(shí)例:類是抽象的模板评甜,實(shí)例是根據(jù)類創(chuàng)建出來(lái)的一個(gè)個(gè)具體的“對(duì)象”灰粮,每個(gè)對(duì)象都擁有相同的方法,但各自的數(shù)據(jù)可能不同忍坷。
仍然以Student類為例:
class Student(object):
? ? pass
定義類用關(guān)鍵詞class粘舟,類名首字母大寫(xiě),括號(hào)里是這個(gè)類是從哪個(gè)類里面繼承下來(lái)的承匣,沒(méi)有繼承關(guān)系的話蓖乘,我們直接用(object),所有類都繼承的類韧骗。
接著就是創(chuàng)建實(shí)例instance嘉抒,直接用類名+()即可。
bart.name ='Bart Simpson'
如上 我們給實(shí)例bart加上屬性name
由于類可以起到模板的作用袍暴,因此些侍,可以在創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候,把一些我們認(rèn)為必須綁定的屬性強(qiáng)制填寫(xiě)進(jìn)去政模。通過(guò)定義一個(gè)特殊的__init__方法岗宣,在創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候,就把name淋样,score等屬性綁上去:
class Student(object):
? ? def __init__(self, name, score):
? ? ? ? self.name = name
? ? ? ? self.score = score
注意到__init__方法的第一個(gè)參數(shù)永遠(yuǎn)是self耗式,表示創(chuàng)建的實(shí)例本身,因此趁猴,在__init__方法內(nèi)部刊咳,就可以把各種屬性綁定到self,因?yàn)閟elf就指向創(chuàng)建的實(shí)例本身儡司。
和普通的函數(shù)相比娱挨,在類中定義的函數(shù)只有一點(diǎn)不同,就是第一個(gè)參數(shù)永遠(yuǎn)是實(shí)例變量self捕犬,并且跷坝,調(diào)用時(shí),不用傳遞該參數(shù)碉碉。除此之外柴钻,類的方法和普通函數(shù)沒(méi)有什么區(qū)別,所以垢粮,仍然可以用默認(rèn)參數(shù)顿颅、可變參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)和命名關(guān)鍵字參數(shù)。
面向?qū)ο缶幊痰囊粋€(gè)重要特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)封裝粱腻。在上面的Student類中,每個(gè)實(shí)例就擁有各自的name和score這些數(shù)據(jù)斩跌。我們可以通過(guò)函數(shù)來(lái)訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)绍些,比如打印一個(gè)學(xué)生的成績(jī)。但是耀鸦,既然Student實(shí)例本身就擁有這些數(shù)據(jù)柬批,要訪問(wèn)這些數(shù)據(jù),就沒(méi)有必要從外面的函數(shù)去訪問(wèn)袖订,可以直接在Student類的內(nèi)部定義訪問(wèn)數(shù)據(jù)的函數(shù)氮帐,這樣,就把“數(shù)據(jù)”給封裝起來(lái)了洛姑。這些封裝數(shù)據(jù)的函數(shù)是和Student類本身是關(guān)聯(lián)起來(lái)的上沐,我們稱之為類的方法。
這樣一來(lái)楞艾,我們從外部看Student類参咙,就只需要知道,創(chuàng)建實(shí)例需要給出name和score硫眯,而如何打印蕴侧,都是在Student類的內(nèi)部定義的,這些數(shù)據(jù)和邏輯被“封裝”起來(lái)了两入,調(diào)用很容易净宵,但卻不用知道內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。
封裝的另一個(gè)好處是可以給Student類增加新的方法裹纳,可以直接在實(shí)例變量上調(diào)用择葡,不需要知道內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
2.訪問(wèn)限制:在Class內(nèi)部痊夭,可以有屬性和方法刁岸,而外部代碼可以通過(guò)直接調(diào)用實(shí)例變量的方法來(lái)操作數(shù)據(jù),這樣她我,就隱藏了內(nèi)部的復(fù)雜邏輯虹曙。
在1里面的定義,外部代碼還是可以修改實(shí)例里的屬性番舆,所以我們?nèi)绻寖?nèi)部屬性不被外部訪問(wèn)酝碳,可以把屬性的名稱前加上兩個(gè)下劃線__,在Python中恨狈,實(shí)例的變量名如果以__開(kāi)頭疏哗,就變成了一個(gè)私有變量(private),只有內(nèi)部可以訪問(wèn)禾怠,外部不能訪問(wèn)返奉,所以贝搁,我們把Student類改一改:
class Student(object):
? ? def __init__(self, name, score):
? ? ? ? self.__name = name
? ? ? ? self.__score = score
? ? def print_score(self):
? ? ? ? print('%s: %s' % (self.__name, self.__score))
改完后,對(duì)于外部代碼來(lái)說(shuō)芽偏,沒(méi)什么變動(dòng)雷逆,但是已經(jīng)無(wú)法從外部訪問(wèn)實(shí)例變量.__name和實(shí)例變量.__score了。這樣就確保了外部代碼不能隨意修改對(duì)象內(nèi)部的狀態(tài)污尉,這樣通過(guò)訪問(wèn)限制的保護(hù)膀哲,代碼更加健壯。
但是如果外部代碼要獲取name和score怎么辦被碗?可以給Student類增加get_name和get_score這樣的方法:
class Student(object):
? ? ...
? ? def get_name(self):
? ? ? ? return self.__name
? ? def get_score(self):
? ? ? ? return self.__score
??? def set_score(self, score):? #允許外部代碼修改score
???????? self.__score = score
這樣的定義方法可以對(duì)參數(shù)進(jìn)行檢查某宪,避免傳入無(wú)效的參數(shù)。
def set_score(self, score):
? ? if 0 <= score <= 100:
? ? ? ? self.__score = score
? ? else:
? ? ? ? raise ValueError('bad score')
需要注意的是锐朴,在Python中兴喂,變量名類似__xxx__的,也就是以雙下劃線開(kāi)頭包颁,并且以雙下劃線結(jié)尾的瞻想,是特殊變量,特殊變量是可以直接訪問(wèn)的娩嚼,不是private變量蘑险,所以,不能用__name__岳悟、__score__這樣的變量名佃迄。
有些時(shí)候,你會(huì)看到以一個(gè)下劃線開(kāi)頭的實(shí)例變量名贵少,比如_name呵俏,這樣的實(shí)例變量外部是可以訪問(wèn)的,但是滔灶,按照約定俗成的規(guī)定普碎,當(dāng)你看到這樣的變量時(shí),意思就是录平,“雖然我可以被訪問(wèn)麻车,但是,請(qǐng)把我視為私有變量斗这,不要隨意訪問(wèn)”动猬。
雙下劃線開(kāi)頭的實(shí)例變量是不是一定不能從外部訪問(wèn)呢?其實(shí)也不是表箭。不能直接訪問(wèn)__name是因?yàn)镻ython解釋器對(duì)外把__name變量改成了_Student__name赁咙,所以,仍然可以通過(guò)_Student__name來(lái)訪問(wèn)__name變量:
>>> bart._Student__name???
'Bart Simpson'
但是強(qiáng)烈建議你不要這么干,因?yàn)椴煌姹镜腜ython解釋器可能會(huì)把__name改成不同的變量名彼水。
總的來(lái)說(shuō)就是崔拥,Python本身沒(méi)有任何機(jī)制阻止你干壞事,一切全靠自覺(jué)猿涨。
3.繼承與多態(tài)