『无为则无心』Python面向对象 — 45、面向对象编程

1、面向对象编程的概念

• Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言，正因为如此，我们肯定听过Python中一切皆对象的说法。
• 面向对象编程（Object-oriented Programming，简称 OOP），是一种程序设计思想。
• 面向对象编程把对象作为程序的基本单元，一个对象包含了数据（属性）和操作数据的函数。
• 在面向对象的设计思想中，将程序视为多个对象共同协作的结果。程序被划分为多个子模块，再由多个对象完成各自模块最终实现程序的功能。
• 面向对象编程，是一种封装代码的思想。
• 面向对象编程是在面向过程编程的基础上发展来的，它比面向过程编程具有更强的灵活性和扩展性。

2、面向对象编程和面向过程编程的区别

（1）面向过程编程

面向过程的程序设计把函数作为程序的基本单元。程序设计时，编写一组一组的函数，然后一步一步按照顺序的执行各个函数，即一组函数的顺序执行。为了简化程序设计，面向过程把函数继续切分为子函数，即把大块函数通过切割成小块函数来降低系统的复杂度。

面向过程编程，核心是"过程"，关注的是解决问题的步骤，即先做什么再做什么。面向过程的编程就像一个流水线，是一种机械式的思维。若程序一开始是要着手解决一个大问题，面向过程的编程思维会把一个大问题分解为很多个小问题，这些小问题还可以继续分解，直到小问题足够简单可以在一个小步骤中解决。

1. 优点：
   • 极大的降低了写程序的复杂度，只需要顺着执行的步骤，堆叠代码即可。
   • 复杂问题流程化，进而简单化。
2. 缺点：
   • 一套流水线或者流程就是来解决一个问题，如果其中一个方法修改了，那其他组件也要跟着作相应的修改。
   • 也就是出现问题，牵一发而动全身。

（2）面向对象编程

而面向对象的程序设计把对象作为程序的基本单元，程序设计时，设计许多的对象（类创建而成），每个对象都有能力解决一些相应的问题。而我们面向对象编程是基于面向过程编程的，类是将功能（小步骤）进行了封装，只要找到了具体的类，创建出对象，就可以调用其中的具体功能。

面向对象是用来解决问题的一种思维模式，在以后开发中，先找对象，调用对象中的具体功能。如果真的没有能够完成需求的对象，这时就自己定义类，并将所需的功能定义到对象中，方便以后使用。

1. 优点：
   • 面向对象是一种更符合人们思考习惯的思想。
   • 面向过程中更多的体现的是执行者，面向对象中更多的体现是指挥者，指挥对象做事情。
   • 面向对象将复杂的问题简单化。
   • 由于面向对象有封装、继承、多态性的特性，使系统更加灵活、易维护、易复用、易扩展，可以设计出低耦合的系统。
2. 缺点：
   • 性能比面向过程低。
   • 所谓有得必有失，但在如今硬件疯狂发展，系统又越来越复杂的情况下，权衡利弊，我们选择面向对象编程。

3、举例理解面向对象

面向对象是一种抽象化的编程思想，很多编程语言中都有的一种思想。

1）需求

例如：洗衣服

思考：几种途径可以完成洗衣服？

答： 手洗 和 机洗。

2）面向过程洗衣服

手洗就相当于面向过程洗衣服：

• 找盆
• 放水
• 加洗衣粉
• 浸泡
• 搓洗
• 拧干水
• 倒水
• 晾晒
• 收起叠好

在经历这么多步骤后，你终于把衣服完了，但是自己已经精疲力尽。

3）面向对象洗衣服

机洗就相当于面向对象洗衣服。

这个洗衣机就是对象，衣服放进洗衣机中：

• 开启洗衣机（类创建创建对象）
• 洗衣服（调用对象中的方法）
  • 洗衣机--加水
  • 洗衣机--加洗衣粉
  • 洗衣机--浸泡
  • 洗衣机--搓洗
  • 洗衣机--脱水
  • 洗衣机--排水
  • 洗衣机--烘干
• 关闭洗衣机（程序执行结束收起衣服）

你坐在窗边看着夕阳，感叹生活真是太美好了！

4）总结：

思考：对比两种洗衣服途径，哪种方式更简单？

答：机洗更简单。

机洗只需要找到一台洗衣机，加入简单操作就可以完成洗衣服的工作，而不需要关心洗衣机内部发生了什么事情。

面向对象就是将编程当成是一个事物，对外界来说，事物是直接使用的，不用去管他内部的情况。而编程就是设置事物能够做什么事。

4、Python的面向对象编程

面向对象编程是利用类和对象来创建各种模型，来实现对真实世界的描述。

使用面向对象编程的原因：

• 一方面是因为它可以使程序的维护和扩展变得更简单，并且可以大大提高程序开发效率 。
• 另外，基于面向对象的程序可以使它人更加容易理解你的代码逻辑，从而使团队开发变得更从容。

5、面向对象的几大核心特性

1. Class类：一个类指相同事物相同特征提取，把相同的属性方法提炼出来定义在类中。
2. Object对象：一个对象是类的实例，对象是具体的，类是抽象。
3. 封装：对外部世界隐藏对象的工作细节。
4. 继承：一个子类继承基类的字段和方法。
5. 多态：对不同类的对象使用同样的操作。