python基础四_01_面向对象

python基础四_01_面向对象编程

导读：
本文主要从what？why？how？三个方向理解面向对象编程的思想；仅供自己梳理。

一、什么是面向对象编程？

面向对象编程与面向过程编程是两种常见的编程思想。先通过引子来看下：

引子1：

    话说三国时期，曹操带领百万大军攻打东吴，大军在长江赤壁驻扎，军船连成一片。
眼看就要灭了东吴，统一天下，曹操大悦，于是大宴众文武。在酒席间，曹操诗性大发，
不觉吟道:"喝酒唱歌，人生真爽..."。众文武齐呼：”丞相好诗！“于是命印刷工匠刻版印刷
，以便流传天下。
    版样给曹操一看，曹操感觉不妥，说道”喝与唱，此话过俗，应改为‘对酒当歌’较好！
于是命工匠重新雕刻。那时候，还没发明活字印刷术，如果样板要改，只能重头雕刻。
工匠眼看连夜刻版之工，彻底白费，心中叫苦不迭。只得照办。
    版样再次出来请曹操过目，曹操细细一品，觉得还是不好，说“人生真爽太过直接，
应该改问语才够意境，因此应改为‘对酒当歌，人生几何？’”，于是....
    在活字印刷术还没出现之前，如果版样有改动，只能重新雕刻(这个就相当于面向过程)。
而且在印刷完成后，这个样板就失去了它的价值，如果需要其他样板只能重新雕刻。而活字印刷
术的出现就大大改善了印刷技术。如上例”喝酒唱歌，人生真爽“，如果用活字印刷，只需要改四
个字就可，其余工作都未白做。岂不快哉!!

    活字印刷也反应了面向对象(OOP)。当要改动时，只需要改要改的地方，此为可维护；
当这些字用完后，并非就完全没有价值了，它完全可以在后来的印刷中重复使用，此乃可复用；
下次诗若要加字，只需另刻字加入即可，这就是可扩展；字的排列可以横排，也可以竖排，
此是灵活性好。

引子2：

假如我们要做一个五子棋游戏，从两种设计思路来分析一下。

面向过程的设计思路：

面向过程的设计思路就是首先分析问题的步骤：
1、开始游戏，
2、黑子先走，
3、绘制画面，
4、判断输赢，
5、轮到白子，
6、绘制画面，
7、判断输赢，
8、返回步骤2，
9、输出最后结果。
把上面9个步骤用不同的方法来实现。

面向对象的设计思想

面向对象的设计则是从另外的思路来解决问题。整个五子棋可以分为三个部分。
1、黑白双方，这两方的行为是一模一样的，
2、棋盘系统，负责绘制画面，
3、规则系统，负责判定诸如犯规、输赢等。
第一类对象（玩家对象）负责接受用户输入，并告知第二类对象（棋盘对象）棋子布局的变化，棋盘对象接收到了棋子的变化就要负责在屏幕上面显示出这种变化，同时利用第三类对象（规则系统）来对棋局进行判定。

通过以上两个引子，我们已经对面向过程和面向对象有了初步的了解。

二、为什么要面向对象编程？

1.面向过程与面向对象的编程思维对比：

面向过程是具体化的，流程化的，解决一个问题，你需要一步一步的分析，一步一步的实现。

面向对象是模型化的，结构化的。当解决一个问题的时候，面向对象会把事物抽象成对象的概念，就是说这个问题里面有哪些对象，然后给对象赋一些属性和方法，然后让每个对象去执行自己的方法，问题得到解决。

面向对象的底层其实还是面向过程，把面向过程抽象成类，然后封装，方便我们我们使用的就是面向对象了。

2.面向过程与面向对象的优缺点对比：

(1).面向过程：

优点：性能比面向对象好，因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗资源。

缺点：不易维护、不易复用、不易扩展.

(2).面向对象：

优点：易维护、易复用、易扩展，由于面向对象有封装、继承、多态性的特性，可以设计出低耦合的系统，使系统更加灵活、更加易于维护 .

缺点：性能比面向过程差

三、怎样面向对象编程？

1.面向对象的哲学

万物皆对象

类是对象的模板，对象是类的实例化。

2.相关概念和词汇

面向对象有些概念不搞明白含义，我们就无法进行编程。比如：类，对象，属性，方法，实例和实例化，父类，子类等等。这些都是啥意思？

(1).类是具有相同或相似性质的对象的抽象。如：人类，狗类，车类，枪类，鱼类，水果类，美食类，艺术类等等。它们都有相似的性质，但是它们是抽象的，并不是客观存在的，比如：你能拿出来一水果叫‘水果’吗？当然不能，因为‘水果’是一个抽象的概念，并不是某个具体的水果。同样，人类也是一样的道理。所以说类是对象的模板。

(2).‘人类’是‘黄种人类’的父类，‘黄种人类’是‘人类’的子类。

(3).对象是类的具体化。比如：‘张三’这个实例就是从‘人类’这个类中实例化出来的一个对象。

(4).属性描述了对象的状态。如：年龄。

(5).方法描述了对象的行为。如：吃饭。

我们通过下面的例子来看下：

# 类
人类---------------------------------------父类
黄种人类-----------------------------------子类
# 对象
张三---------------------------------------对象（实例）
# 属性
性别，年龄，身高----------------------------公有属性（所有人类都有的属性）
备胎---------------------------------------私有属性（备胎属性是张三的私有属性）
# 方法
走路，吃饭，说话，睡觉----------------------公有方法（人类都有的方法）
舔狗---------------------------------------私有方法（舔狗技能是张三的私有技能）

3.python面向对象编程简单实战

# 创建一个猫类：Cat
class Cat:
    # 定义一个猫叫的方法：call
    def call(self):
        print('喵喵喵~~~')

# 通过Cat类，实例化一个tom对象
tom = Cat()
# 猫叫：tom猫调用call方法
tom.call()

四、总结

1.通过以上对oop简单了解。

2.oop面向对象编程是一种思想，思维的转变很重要。