python秘技之面向对象编程(一)

一、面向对象（OOP）

  面向对象（Object oriented Programming，OOP）编程。面向对象编程使程序的扩展性更强、可读性更好。面向对象更加关注的是“软件中对象之间的关系”，是一种“设计者”思维，适合编写 大规模的程序。 面向对象(Object)思想更契合人的思维模式。我们首先思考的是“怎么设计这个事物？” 比如思考造车，我们就会先思考“车怎么设计？”，而不是“怎么按步骤造车的问题”。这就是思维方式的转变。

二、面向对象和面向过程

• 都是解决问题的思维方式，都是代码组织的方式。
• 解决简单问题可以使用面向过程
• 解决复杂问题：宏观上使用面向对象把握，微观处理上仍然是面向过程。

三、类的定义

class ClassName:
   '类的帮助信息'   #类文档字符串
   class_suite  #类体

要点如下：

1. 类名必须符合“标识符”的规则；一般规定，首字母大写，多个单词使用“驼峰原则”。
2. 类体中我们可以定义属性和方法。
3. 属性用来描述数据，方法(即函数)用来描述这些数据相关的操作。

四、构造函数__init__()

class 类名:
    #初始化函数，用来完成一些默认的设定
    def __init__():
        pass

注意：

1. 名称固定，必须为__init__()
2. 第一个参数固定，必须为：self。 self 指的就是刚刚创建好的实例对象。 3
3. 构造函数通常用来初始化实例对象的实例属性，如下代码就是初始化实例属性：name 和 age。

def __init__(self, name, age): 
	self.name = name #实例属性 
	self.age = age

4. 通过“类名(参数列表)”来调用构造函数。调用后，将创建好的对象返回给相应的变量。 比如：s1 = Student(‘张三’, 80)
5. python中__init__()方法：初始化创建好的对象，初始化指的是：“给实例属性赋值”
6. python中__new__()方法: 用于创建对象，但我们一般无需重定义该方法。
7. 如果我们不定义__init__方法，系统会提供一个默认的__init__方法。如果我们定义了带参 的__init__方法，系统不创建默认的__init__方法。
8. Python 中的 self 相当于 C++中的 self 指针，JAVA 和 C#中的 this 关键字。Python 中， self 必须为构造函数的第一个参数，名字可以任意修改。但一般遵守惯例，都叫做 self。

五、实例属性和实例方法

1. 实例属性

实例属性是从属于实例对象的属性，也称为“实例变量”。他的使用有如下几个要点：

1. 实例属性一般在__init__()方法中通过如下代码定义：

    self.实例属性名 = 初始值 
   

2. 在本类的其他实例方法中，也是通过 self 进行访问：

    self.实例属性名 
   

3. 创建实例对象后，通过实例对象访问：

   obj01 = 类名()  #创建对象，调用__init__()初始化属性 
   obj01.实例属性名 = 值 #可以给已有属性赋值，也可以新加属性
   

2. 实例方法

实例方法是从属于实例对象的方法。
实例方法的定义格式如下：

def 方法名(self [, 形参列表])： 
	函数体 

方法的调用格式如下：

对象.方法名([实参列表])

要点：

1. 定义实例方法时，第一个参数必须为 self。和前面一样，self 指当前的实例对象。
2. 调用实例方法时，不需要也不能给 self 传参。self 由解释器自动传参。

六、类的属性和方法

1. 类对象

我们在前面讲的类定义格式中，“class 类名：”。实际上，当解释器执行 class 语句时， 就会创建一个类对象。

# 测试类对象的生成
class Student(object):
    pass


print(type(Student))
print(id(Student))
Stu2 = Student
s1 = Stu2()
print(s1)

结果：
<class 'type'>
2276241088696
<__main__.Student object at 0x00000211FC67EB38>

那么其实可以看到，实际上生成了一个变量名就是“Student”的对象。我们通过复制给新变量Stu2，能够实现相应的调用，说明确实创建了类对象。

2. 类属性

类属性是从属于“类对象”的属性，也称为“类变量”。
由于，类属性从属于类对象，可以 被所有实例对象共享。 类属性的定义方式：

 class 类名： 
 	类变量名= 初始值 

在类中或者类的外面，我们可以通过：“类名.类变量名”来读写。

# 类属性的使用测试
class Student:
    game = 'LOL'
    count = 0  # 类属性

    def __init__(self, name, level):
        self.name = name
        self.level = level
        Student.count = Student.count + 1

    def say_level(self):
        print(f"{self.name}玩的游戏是：", Student.game)
        print(self.name, '的段位是：', self.level)


结果：
stu1 = Student('VN', '废铁')
stu1.say_level()
print('一共创建{0}个 Student 对象'.format(Student.count))

3. 类方法

类方法是从属于“类对象”的方法。类方法通过装饰器@classmethod 来定义，格式如下：

@classmethod 
def 类方法名(cls [,形参列表]):
	函数体

要点如下：

1. @classmethod 必须位于方法上面一行
2. 第一个 cls 必须有；cls 指的就是“类对象”本身；
3. 调用类方法格式：“类名.类方法名(参数列表)”。 参数列表中，不需要也不能给 cls 传 值。
4. 类方法中访问实例属性和实例方法会导致错误
5. 子类继承父类方法时，传入 cls 是子类对象，而非父类对象

4. 静态方法

Python中允许定义与“类对象”无关的方法，称为“静态方法”。 “静态方法”和在模块中定义普通函数没有区别，只不过“静态方法”放到了“类的名字空 间里面”，需要通过“类调用”。 静态方法通过装饰器@staticmethod 来定义，格式如下：

 @staticmethod 
 def 静态方法名([形参列表]): 
 	函数体

要点如下：
6. @staticmethod 必须位于方法上面一行
7. 调用静态方法格式：“类名.静态方法名(参数列表)”。
8. 静态方法中访问实例属性和实例方法会导致错误

七、析构函数和垃圾回收机制

__del__方法称为“析构方法”，用于实现对象被销毁时所需的操作。比如：释放对象 占用的资源，例如：打开的文件资源、网络连接等。
Python 实现自动的垃圾回收，当对象没有被引用时（引用计数为 0），由垃圾回收器 调用__del__方法。 我们也可以通过 del 语句删除对象，从而保证调用__del__方法。 系统会自动提供__del__方法，一般不需要自定义析构方法。

八、私有属性和私有方法

Python 对于类的成员没有严格的访问控制限制，依据就是大家都是成年人了。这与其他面向对象语言有区别。
关于私有属性和私有方法，有如下要点：

1. 通常我们约定，两个下划线开头的属性是私有的(private)。其他为公共的(public)。
2. 类内部可以访问私有属性(方法)
3. 类外部不能直接访问私有属性(方法)
4. 类外部可以通过“_类名__私有属性(方法)名”访问私有属性(方法)

【注】方法本质上也是属性！只不过是可以通过()执行而已。所以，此处讲的私有属性和公有属性，也同时讲解了私有方法和公有方法的用法。如下测试中，同时也包含了私有方法和公有方法的例子：

class Student:
    __game = 'LOL'  # 私有类属性

    def __init__(self, name, age):  
        self.name = name
        self.__age = age  # 私有实例属性

    def say_game(self):
        print(f"{self.name}玩的游戏是：", Student.__game)  # 类内可以直接访问私有属性
        print(self.name, '的年龄是：', self.__age)
        self.__work()

    def __work(self):  # 私有实例方法
        print("工作！好好工作，好好赚钱，娶个媳妇！")


p1 = Student("VN", 24)
print(p1.name)
print(dir(p1))  
p1._Student__work()  # 这种方式也能获取私有方法
p1.say_game()
print(p1._Student__age)  # 通过这种方式可以直接访问到私有属性

结果：
VN
['_Student__age', '_Student__game', '_Student__work', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'name', 'say_game']
VN玩的游戏是： LOL
VN 的年龄是： 24
工作！好好工作，好好赚钱，娶个媳妇！
工作！好好工作，好好赚钱，娶个媳妇！
24

从打印的 Student 对象所有属性我们可以看出。私有属性“__age”在实际存储时是按照 “_Student__age”这个属性来存储的。这也就是为什么我们不能直接使用“__age”而可以 使用“_Student__age”的根本原因。

九、类编码风格

1. 类名首字母大写，多个单词之间采用驼峰原则。
2. 实例名、模块名采用小写，多个单词之间采用下划线隔开。
3. 每个类，应紧跟“文档字符串”，说明这个类的作用。
4. 可以用空行组织代码，但不能滥用。在类中，使用一个空行隔开方法；模块中，使用两 个空行隔开多个类。

十、学习体会

面向对象实际上是一种思维逻辑的转变。这种抽象的思维要从一开始学习编程的时候建立起来。这样在以后的编码过程中才会自觉的遵守这种规则。总而言之，还是多写多练吧，总会有收获的！！！
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加油！！！

你可以的！你总是这样相信着自己！