Python 简明教程 --- 18,Python 面向对象
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代码能借用就借用。
—— Tom Duff
目录
编程可分为面向过程编程
和面向对象编程
,它们是两种不同的编程方式,当然背后的思维方式也是不同的。面向过程编程是一种传统的编程方式,面向对象编程是一个更高级的编程方式。
1,面向过程编程
面向过程编程(POP
)的重点在于过程
二字。
面向过程比较好理解,就是按照人们通常的思维方式,在做一件事情的时候,将这件事情划分为多个步骤,一步一步来做。
面向过程编程,就是在进行一个项目时,将这个项目分为多个小的步骤,一个步骤就是一个过程,将这些过程全部组织起来,就形成了完整的项目。
C 语言是典型的面向过程编程语言
比如,我们可以将我要去北京
这件事情分为以下四个步骤:
- 去高铁站
- 购买高铁票
- 持票上高铁
- 坐高铁到北京
这里的每个步骤相当于一个过程,我们将这些过程
封装成函数
,然后,从前到后将这些函数
组织起来,就完成了我要去北京
这件事情。
我们将这个过程用简单的代码实现如下,将该代码保存在to_beijing.py
文件中:
#! /usr/bin/env python3
def to_high_station():
print('我到了高铁站')
def buy_rail_tickets():
print('我买了高铁票')
def geton_high_rail():
print('我坐上了高铁')
def to_beijing():
print('我到了北京')
if __name__ == '__main__':
to_high_station()
buy_rail_tickets()
geton_high_rail()
to_beijing()
在控制台执行命令,如下:
$ python3 to_beijing.py
我到了高铁站
我买了高铁票
我坐上了高铁
我到了北京
2,面向对象编程
面向对象思想
面向对象编程(OOP
)的重点在与对象
二字,主要的编程思想是围绕对象
展开。
在思考一个项目的时候,将项目中的重要点/关键点
都设计成一个个的类
,每个类承担着不同的工作,不同的功能被归纳到不同的类中。然后,由类产生出对象,这些对象之间的相互作用,最终组成了一个完整的项目。
类与对象
面向对象编程中的两个非常重要概念是类
与对象
,类
也是代码复用的一种机制。
前面我们讲到过,
函数
和模块
都是代码复用的机制。
类
代表一类有着相同特征
事物,是一个抽象的概念。由同一个类产生的对象,有着相同的特性。比如人类
都会行走,会使用工具,需要呼吸和喝水,这都是人类的共性。
对象
由类
产生,是一个类的实例
,创建对象的过程,叫做类的实例化
。对象是具体的,而不是抽象的。同一类的不同对象,也有不同的属性。比如人类
,有不同的性别,姓名和年龄等,这都是人类的不同属性。
设计模式
是对面向对象编程
的宝贵经验的归纳总结,让我们可以更方便的运用面向对象
的思想来进行编程工作。
面向对象语言
Java 语言是完全的面向对象
编程语言,因为所有的步骤都在类
中进行。
C++ 语言是半面向对象
编程语言,它被称为带类的 C
,即支持面向过程编程,又支持面向对象编程。
Python 语言是一门脚本语言
,以简单优雅
为设计理念,即可以面向过程编程,也可以面向对象编程,但不像C++ 语言那样有太多的复杂枯燥的概念,Python 语言更注重实用性。
面向对象三大特征
封装
,继承
和多态
是面向对象的三大特征,这三种特征都是面向对象
编程语言自身提供的机制,可以让我们更方便的进行面向对象程序设计:
- 封装:让用户可以访问需要的方法,禁止访问不必要的方法,屏蔽了类内部的复杂性。
- 继承:使得子类可以继承父类的代码,也是一种代码复用手段,增强了类与类之间的逻辑结果关系。同时,
继承
也是多态
的必要条件。 - 多态:一个事物(对象)可以表现多种
形态
,多态是面向对象编程中,一个非常强大的特性。
面向对象编程
我们仍然以我要去北京
这件事来说明,用面向对象编程
是如何实现的。
面向对象编程的重点在于类的设计
,如何将一个大的项目,拆分为不同的,必要的类。类的功能是单一的,而不是将不同的功能糅杂到一个类中。
首先,我们需要设计出一个类
,比如类名
叫作SomeOne
,这个类
至少需要有四项功能:
- 去高铁站
- 购买高铁票
- 持票上高铁
- 坐高铁到北京
我们需要将这四项功能,写成四个方法
,放在类SomeOne
中,代码如下:
#! /usr/bin/env python3
# 定义一个类
class SomeOne:
# 构造函数
def __init__(self, name):
self.name = name
def to_high_station(self):
print('%s 到了高铁站' % self.name)
def buy_rail_tickets(self):
print('%s 买了高铁票' % self.name)
def geton_high_rail(self):
print('%s 坐上了高铁' % self.name)
def to_beijing(self):
print('%s 到了北京' % self.name)
if __name__ == '__main__':
# 创建一个类的对象
i = SomeOne('小明')
i.to_high_station()
i.buy_rail_tickets()
i.geton_high_rail()
i.to_beijing()
将该代码写在文件SomeOne.py
中,在控制台执行命令,如下:
$ python3 SomeOne.py
小明 到了高铁站
小明 买了高铁票
小明 坐上了高铁
小明 到了北京
在上面的代码中,我们定义了一个名叫SomeOne
的类,其中包含了我们需要的四个方法,另外还有一个__init__
的方法,这是类的构造函数(后续我们会详细讲解)。
在__main__
代码块中,我们创建了SomeOne
类的对象i
,并调用了该对象的四个方法。
下一节,我们来详细介绍类与对象
。
(完。)
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