面向对象编程OOP（Object Oriented Programming）

概述

• 面向过程：根据业务逻辑从上到下写垒代码
• 函数式：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
• 面向对象：对函数进行分类和封装，让开发“更快更好更强...”

注：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

创建类和对象

面向对象编程是一种编程方式，此编程方式的落地需要使用 “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。

• 类就是一个模板，模板里可以包含多个函数，函数里实现一些功能
• 对象则是根据模板创建的实例，通过实例对象可以执行类中的函数

• class是关键字，表示类
• 创建对象，类名称后加括号即可

ps：类中的函数第一个参数必须是self（详细见：类的三大特性之封装）

　　 类中定义的函数叫做 “方法”

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# 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( 'wupeiqi' )  #执行Hello方法

ps：函数式的应用场景 --> 各个函数之间是独立且无共用的数据

面向对象三大特性

面向对象的三大特性是指：封装、继承和多态。

一、封装

封装，顾名思义就是将内容封装到某个地方，以后再去调用被封装在某处的内容。

所以，在使用面向对象的封装特性时，需要：

• 将内容封装到某处
• 从某处调用被封装的内容

第一步：将内容封装到某处

 self 是一个形式参数，当执行 obj1 = Foo('wupeiqi', 18 ) 时，self 等于 obj1

                              当执行 obj2 = Foo('alex', 78 ) 时，self 等于 obj2

所以，内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中，每个对象中都有 name 和 age 属性，在内存里类似于下图来保存。

第二步：从某处调用被封装的内容

调用被封装的内容时，有两种情况：

• 通过对象直接调用
• 通过self间接调用

1、通过对象直接调用被封装的内容

上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式，根据保存格式可以如此调用被封装的内容：对象.属性名

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class  Foo:        def  __init__( self , name, age):          self .name  =  name          self .age  =  age   obj1  =  Foo( 'wupeiqi' ,  18 ) print  obj1.name     # 直接调用obj1对象的name属性 print  obj1.age      # 直接调用obj1对象的age属性   obj2  =  Foo( 'alex' ,  73 ) print  obj2.name     # 直接调用obj2对象的name属性 print  obj2.age      # 直接调用obj2对象的age属性

2、通过self间接调用被封装的内容

执行类中的方法时，需要通过self间接调用被封装的内容

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class  Foo:         def  __init__( self , name, age):          self .name  =  name          self .age  =  age         def  detail( self ):          print  self .name          print  self .age    obj1  =  Foo( 'wupeiqi' ,  18 ) obj1.detail()   # Python默认会将obj1传给self参数，即：obj1.detail(obj1)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj1，即：self.name 是 wupeiqi ；self.age 是 18    obj2  =  Foo( 'alex' ,  73 ) obj2.detail()   # Python默认会将obj2传给self参数，即：obj1.detail(obj2)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj2，即：self.name 是 alex ； self.age 是 78

综上所述，对于面向对象的封装来说，其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中，然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。

二、继承

继承，面向对象中的继承和现实生活中的继承相同，即：子可以继承父的内容。

面向对象编程 (OOP) 语言的一个主要功能就是“继承”。继承是指这样一种能力：它可以使用现有类的所有功能，并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。

通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。

被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。

继承的过程，就是从一般到特殊的过程。

要实现继承，可以通过“继承”（Inheritance）和“组合”（Composition）来实现。

在某些 OOP 语言中，一个子类可以继承多个基类。但是一般情况下，一个子类只能有一个基类，要实现多重继承，可以通过多级继承来实现。

继承概念的实现方式主要有2类：实现继承、接口继承。

Ø         实现继承是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力；

Ø         接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力(子类重构爹类方法)；

在考虑使用继承时，有一点需要注意，那就是两个类之间的关系应该是“属于”关系。例如，Employee 是一个人，Manager 也是一个人，因此这两个类都可以继承 Person 类。但是 Leg 类却不能继承 Person 类，因为腿并不是一个人。

 

抽象类仅定义将由子类创建的一般属性和方法。

OO开发范式大致为：划分对象→抽象类→将类组织成为层次化结构(继承和合成) →用类与实例进行设计和实现几个阶段。

继承示例

#!_*_coding:utf-8_*_#__author__:"Alex Li"   class SchoolMember(object):    members = 0 #初始学校人数为0    def __init__(self,name,age):        self.name = name        self.age = age     def  tell(self):        pass     def enroll(self):        '''注册'''        SchoolMember.members +=1        print("\033[32;1mnew member [%s] is enrolled,now there are [%s] members.\033[0m " %(self.name,SchoolMember.members))         def __del__(self):        '''析构方法'''        print("\033[31;1mmember [%s] is dead!\033[0m" %self.name)class Teacher(SchoolMember):    def __init__(self,name,age,course,salary):        super(Teacher,self).__init__(name,age)        self.course = course        self.salary = salary        self.enroll()      def teaching(self):        '''讲课方法'''        print("Teacher [%s] is teaching [%s] for class [%s]" %(self.name,self.course,'s12'))     def tell(self):        '''自我介绍方法'''        msg = '''Hi, my name is [%s], works for [%s] as a [%s] teacher !''' %(self.name,'Oldboy', self.course)        print(msg) class Student(SchoolMember):    def __init__(self, name,age,grade,sid):        super(Student,self).__init__(name,age)        self.grade = grade        self.sid = sid        self.enroll()      def tell(self):        '''自我介绍方法'''        msg = '''Hi, my name is [%s], I'm studying [%s] in [%s]!''' %(self.name, self.grade,'Oldboy')        print(msg) if __name__ == '__main__':    t1 = Teacher("Alex",22,'Python',20000)    t2 = Teacher("TengLan",29,'Linux',3000)     s1 = Student("Qinghua", 24,"Python S12",1483)    s2 = Student("SanJiang", 26,"Python S12",1484)     t1.teaching()    t2.teaching()    t1.tell()

那么问题又来了，多继承呢？

• 是否可以继承多个类
• 如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数，那么那一个会被使用呢？

1、Python的类可以继承多个类，Java和C#中则只能继承一个类

2、Python的类如果继承了多个类，那么其寻找方法的方式有两种，分别是：深度优先和广度优先

• 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

经典类和新式类，从字面上可以看出一个老一个新，新的必然包含了跟多的功能，也是之后推荐的写法，从写法上区分的话，如果 当前类或者父类继承了object类，那么该类便是新式类，否则便是经典类。

 

class D:    def bar(self):        print 'D.bar'class C(D):    def bar(self):        print 'C.bar'class B(D):    def bar(self):        print 'B.bar'class A(B, C):    def bar(self):        print 'A.bar'a = A()# 执行bar方法时# 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# 所以，查找顺序：A --> B --> D --> C# 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了a.bar()

class D(object):    def bar(self):        print 'D.bar'class C(D):    def bar(self):        print 'C.bar'class B(D):    def bar(self):        print 'B.bar'class A(B, C):    def bar(self):        print 'A.bar'a = A()# 执行bar方法时# 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# 所以，查找顺序：A --> B --> C --> D# 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了a.bar()

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

三、多态 

多态性（polymorphisn）是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术，赋值之后，父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。简单的说，就是一句话：允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。

那么，多态的作用是什么呢？我们知道，封装可以隐藏实现细节，使得代码模块化；继承可以扩展已存在的代码模块（类）；它们的目的都是为了——代码重用。而多态则是为了实现另一个目的——接口重用！

Python多态示例

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#_*_coding:utf-8_*_     class  Animal( object ):      def  __init__( self , name):   # Constructor of the class          self .name  =  name        def  talk( self ):               # Abstract method, defined by convention only          raise  NotImplementedError( "Subclass must implement abstract method" )     class  Cat(Animal):      def  talk( self ):          print ( '%s: 喵喵喵!'  % self .name)     class  Dog(Animal):      def  talk( self ):          print ( '%s: 汪！汪！汪！'  % self .name)       def  func(obj):  #一个接口，多种形态      obj.talk()   c1  =  Cat( '小晴' ) d1  =  Dog( '李磊' )   func(c1) func(d1)