04-python中的面向对象编程-01
04-python中的面向对象编程-01
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- 04-python中的面向对象编程-01
- 概念引入
- 那么如何面向对象编程呢？
- python3中面向对象编程
- 类和对象的关系，区别是什么？
- 总结
概念引入
首先面向对象编程 不是在python 中有，几乎大部分的高级编程语言都是支持的。 面向对象编程 是一种编程思想，是一种写代码的一种思维， 这里 我们就以python语言为例 来介绍 什么是 面向对象编程 。
说到面向对象编程，就要提到面向过程编程 这是两种编程思想。
面向过程 一般比较好理解，比如 我要实现一个功能，函数 。我首先 就要知道 我第一步 要做什么，第二步做什么 ，第三步做什么，最后做什么。
举个例子：
比如我每天早上 去上班，我需要怎么做呢？
第一 我要早早的先起床，虽然我很懒，但是还是要起来。
第二 我要开始准备洗漱吃饭，
第三 我要去公交站台。
第四步 等车，然后上车，
第五步 等指定站台下车，步行到公司。
上面的思考问题的过程 其实 就是 面向过程一种思考模型， 按照步骤，一步 一步 最后完成 任务。
根据上面的思考，我们很容易写出来 下面的代码，清晰流畅。没有任何问题。
# -*- coding: utf-8 -*-
import time
def go_office():
"""
比如我每天早上 去上班，我需要怎么做呢？
第一 我要早早的先起床，虽然我很懒，但是还是要起来。
第二 我要开始准备洗漱吃饭，
第三 我要去公交站台。
第四步 等车，然后上车，
第五步 等指定站台下车，步行到公司。
:return:
"""
print("我要早早的先起床，虽然我很懒，但是还是要起来。")
time.sleep(1)
print("我要开始准备洗漱吃饭")
time.sleep(1)
print("我要去公交站台。")
time.sleep(1)
print("等车，然后上车，")
time.sleep(1)
print("等指定站台下车，步行到公司")
time.sleep(1)
if __name__ == '__main__':
go_office()
下面 来谈谈 面向对象 的思考方式 ，
在面向对象的编程思想的方式中 ，是这样 思考的，我要去 到公司，我要怎么做呢？ 我需要有一辆车，我启动车开车到公司。 或者 是 我需要有辆 公交车，带我去公司去。 就这样， 这就是面向对象 要思考的事情。
这里 可以 把 我， 公司， 一辆车 ， 公交车 这样的名词 ，在面向对象的世界里面，这些都可以称作一个叫类 的一个东西。
在python中如何定义一个类呢?
只要一个关键字 class定义一个类
class Frank:
pass
上面的方法，定义了一个类 ，只是这个类就只有一个类名。好，现在 开始 按照面向对象的方法，来实现 去公司这个操作。
# -*- coding: utf-8 -*-
import time
class Car:
"""
出租车
"""
pass
def start(self):
time.sleep(1)
print("开车 去公司")
class Bus:
"""
公交车
"""
def start(self):
time.sleep(1)
print("做公交 去公司")
class Frank:
bus = Bus()
pass
@classmethod
def go_office(cls):
cls.bus.start()
if __name__ == '__main__':
# go_office()
Frank.go_office()
这里 我定义了一个类 Car, Bus 这些类中 有一个方法 start , 还有一个Frank 类 这个里面 有一个 Bus 类创建的一个对象bus , 然后 在 Frank 类中 有一个 go_office 方法， 这个方法 完成了 Frank 去公司这个操作。
这个例子可能 没有那么恰当 来解释清楚 面向对象 和面向过程 这两种编程思想 的 好处，或者缺点。
我在来举个例子 我感觉相对好一些来说明这个问题。
那么如何面向对象编程呢？
从 面向过程 到 面向对象 的一些思考过程？
假如 现在要求一个四边形的周长，知道四个点坐标，来求 这个四边形的周长
只要把 四个点 两个点之间的距离 算出来，然后相加，就可以了， 假设有以下 4个点 ，
在 square 的list 中,好 很快 就能写好了代码。如下
square = [(1, 1), (1, 2), (2, 2), (2, 1)]
def distance(p1, p2):
return math.sqrt((p1[0] - p2[0]) ** 2 + (p1[1] - p2[1]) ** 2)
def perimeter(polygon): # polygon 多边形
perimeter = 0
points = polygon + [polygon[0]]
# print(f'{points}')
for i in range(len(polygon)):
print(f"{i},{points[i]},{points[i+1]}")
perimeter += distance(points[i], points[i+1])
return perimeter
perimeter(square) # 4
我们用面向 对象思想来思考
首先思考 求周长， 首先 计算四个点之间的距离， 然后 把边长加起来就可以了。 那我们 可不可以，把点这个 东西 抽象 出来作为一个类呢？
记住面对对象 编程 首先 要思考 在完成一个任务里面 可以抽象出一个类，然后用这个类 来完成 对数据的操作。
首先 我想把 点 这个 东西 可以抽象一个类，这个类里面有 一个坐标(x,y) , 然后 可以通过这个类 来计算 另一个点的距离， 其实 就是 刚刚写的 求距离的函数 。
我们还要 思考 求周长 能不能 想办法 抽象一个类出来呢， 如果你想不到 也没有关系，其实可以抽象 一个 多边形的类， 然后 由这个多边形 来计算周长，这样计算周长 就被封装在 类中了。
看下面的例子：
import math
class Point:
def __init__(self, x=0, y=0):
self.reset(x, y)
def move(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
def reset(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
def cal_distance(self, point):
"""
求两点之间的距离
:param point:
:return:
"""
return math.sqrt((self.x - point.x) ** 2 + (self.y - point.y) ** 2)
class Polygon:
def __init__(self):
self.vertices = []
def add_point(self, point):
self.vertices.append(point)
def perimeter(self):
perimeter = 0
points = self.vertices + [self.vertices[0]]
for i in range(len(self.vertices)):
perimeter += points[i].cal_distance(points[i + 1])
return perimeter
if __name__ == '__main__':
square = Polygon()
square.add_point(Point(1, 1))
square.add_point(Point(1, 2))
square.add_point(Point(2, 2))
square.add_point(Point(2, 1))
ret = square.perimeter()
print(f"{ret}")
Polygon 通过这个类 ，然后添加 point ， 然后添加 perimeter 这个方法 。 这样写 其实 就是 把 面向过程 写的 代码 放在了 一个类中， 然后通过类中的一些 数据，然后通过实现方法来操作数据，最后 获取结果。
上面的结果 和上面面向过程的结果是一样的。
你可能有疑问了? 面向对象的写法 ，把代码写多了,没有什么呀？
其实不然， 其实在写代码,最终要给你人来看的， 后期要考虑维护成本。面向对象 的方式 首先 本身 就是具有描述行为的，比如 Point 类，本身代表了一个点，大家一个就能知道。
但是 如果按照面向过程中 定义一个list square = [(1, 1), (1, 2), (2, 2), (2, 1)] 我相信 如果过了一个月后 ，你再看 square 这个东西，你可能不理解 我这里写的 元祖 里面的数字 代表什么意思？
看到了吗， 这就是区别，在面向对象的思想中 代码的可读性 更强，可维护更强。
python3中面向对象编程
通过上面的例子 你应该大概理解了面向对象思考过程。 对象 其实就是一个封装， 对象 是 数据和行为的一个集合，对象中的属性 我一般喜欢叫数据，方法 就是用来来操作这些数据的。
对象 本身的行为 叫 方法 。
以我举个例子， 比如我现在 要封装一个我这个类，我有一个方法 叫做饭，吃饭，还有一个方法叫游泳 。
我中还有一些属性， 姓名 ，身高，体重。
class Person:
def __init__(self, name, height, weight):
self.name = name
self.height = height
self.weight = weight
person = Person(name='frank', height=165, weight=55)
这里 就是通过 Person 来创建了一个对象 ， Person(name='frank', height=165, weight=55) 这里 的意思 就是 调用了 __init__ 方法 ， 把三个属性拷贝到了 person 的对象上面。
>>> person = Person(name='frank', height=165, weight=55)
>>> person.name
'frank'
>>> person.height
165
>>> person.weight
55
现在 你已经掌握了如何创建一个对象的方法。 你可能 会有疑问 为啥 __init__() 方法里面 为啥会有self 参数，其实这个self 就是你将来 赋给的那个对象，这个self 你就可以这样理解。 这里 self 就相当于 你创建每创建一个新的对象，它就会指向这个对象。
person = Person(name='frank', height=165, weight=55) 比如这里 self 就代指 person .
现在 来继续实现一些方法
这里只是举例， 假设 eat 后 我体重会重， 游泳后，我体重会变轻。
class Person:
def __init__(self, name, height, weight):
self.name = name
self.height = height
self.weight = weight
def cook(self):
print(f"{self.name} is cooking")
def eat(self):
print(f"{self.name} is eating")
self.weight = self.weight + 2
def swim(self):
print(f"{self.name} is swimming")
self.weight = self.weight - 1
>>> person.name,person.height,person.weight
('frank', 165, 55)
>>> person.cook()
frank is cooking
>>> person.eat()
frank is eating
>>> person.weight
57
>>> person.eat()
frank is eating
>>> person.weight
59
>>> person.swim()
frank is swimming
>>> person.swim()
frank is swimming
>>> person.weight
57
看上面的例子 ，当我吃饭的 时候 体重就会变重，游泳体重就会下降。这就是 面向对象 编程。
类和对象的关系，区别是什么？
类 是用来 描述对象的。 它们就像用来创造对象的蓝图。 类相当于 是一个 模板 这个模板来创建一个对象。
类是对象的一个抽象，对象 就是一个具体的类,对象 就是由类 创建出来的。
class Person:
def __init__(self, name):
self.name = name
p = Person(name='frank')
lily = Person(name='lily')
上面 定义Person 类，然后 由类 生成一个对象 p 和一个对象 lily 。 这一个对象 创建了两个对象。
程序员 就是 每天都要面对很多对象，整天和这些对象打交道。
对象随时有，只要你肯new。
你看程序员 没有对象是不可能的，每天都和很多对象打交道。
简单总结：
我们通过方法 来实现不同的功能，属性 就是 对象中的一些 数据， 通过 方法 可以操作这些数据，来完成一些操作 这就是面向对象编程。
面向对象编程的好处 有哪些呢？
第一代码比较清晰，通过名称 大概知道 是做什么。
第二 代码 复用性更强， 因为 类是可以继承的。(以后会讲到)
第三 更加 方便的维护 一些比较大的项目。
总结
这篇 文章 主要简单介绍了面向对象的基础知识，了解面向对象思想。之后我会在写一下 更好的使用面向对象的思想 进行编程 。 好了，有了这篇文章，你可以尝试一下 把一些函数 变成一个类中的方法，改成面向对象的代码。然后来感受一下，不同的编程方法。