Python系列之面向对象编程
Python 面向?qū)ο缶幊?/h1>
常見(jiàn)的編程方式有三種：
1）面向過(guò)程：根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯從上到下寫(xiě)壘代碼，最常見(jiàn)的操作就是粘貼復(fù)制，將之前實(shí)現(xiàn)的代碼塊復(fù)制到現(xiàn)需功能處。
2）函數(shù)式：將某功能代碼封裝到函數(shù)中，日后無(wú)需重復(fù)編寫(xiě)，僅調(diào)用函數(shù)即可。
3）面向?qū)ο?#xff1a;對(duì)函數(shù)進(jìn)行分類和封裝，讓開(kāi)發(fā)變得更快更好更強(qiáng)。
相比于Java和C#這種只支持面向?qū)ο缶幊痰恼Z(yǔ)言，python更加靈活，既支持面向過(guò)程編程，也支持函數(shù)式編程和面向?qū)ο缶幊獭?/p>
一般在Python開(kāi)發(fā)中，通常將面向?qū)ο蠛秃瘮?shù)式混合使用，今天重點(diǎn)介紹一下Python的面向?qū)ο缶幊獭?/p>
創(chuàng)建類和對(duì)象
面向?qū)ο缶幊痰穆涞匦枰褂?“類” 和 “對(duì)象” 來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以，面向?qū)ο缶幊唐鋵?shí)就是對(duì) “類” 和 “對(duì)象” 的使用。
-
類就是一個(gè)模板，模板里可以包含多個(gè)函數(shù)，用于實(shí)現(xiàn)不同的功能，這些函數(shù)也叫做 “方法” ，類中的函數(shù)第一個(gè)參數(shù)必須是self；
-
對(duì)象則是根據(jù)模板創(chuàng)建的實(shí)例，通過(guò)實(shí)例對(duì)象可以執(zhí)行類中的函數(shù)。
對(duì)比：使用函數(shù)式編程和面向?qū)ο缶幊虉?zhí)行一個(gè)“方法”
- 面向?qū)ο?#xff1a;【創(chuàng)建對(duì)象】–> 【通過(guò)對(duì)象執(zhí)行方法】
- 函數(shù)編程：【執(zhí)行函數(shù)】
對(duì)比發(fā)現(xiàn)，函數(shù)式編程似乎更簡(jiǎn)便一些，實(shí)際上并非絕對(duì)。函數(shù)式編程的應(yīng)用場(chǎng)景是各個(gè)函數(shù)之間是獨(dú)立且無(wú)共用的數(shù)據(jù)。而面向?qū)ο缶幊痰膽?yīng)用場(chǎng)景是:
1）多函數(shù)使用共同的值，如：數(shù)據(jù)庫(kù)的增、刪、改、查操作都需要連接數(shù)據(jù)庫(kù)字符串、主機(jī)名、用戶名和密碼；
2）需要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)事物，每個(gè)事物屬性個(gè)數(shù)相同，但值不相同。
面向?qū)ο笕筇匦?/h3>
面向?qū)ο蟮娜筇匦允侵?#xff1a;封裝、繼承和多態(tài)。
一、封裝
封裝，顧名思義就是
① 將內(nèi)容封裝到某處，
② 以后再去調(diào)用被封裝的內(nèi)容。
第一步：將內(nèi)容封裝到某處
self 是一個(gè)形式參數(shù)。
當(dāng)執(zhí)行 obj1 = Foo(‘wupeiqi’, 18 ) 時(shí)，self 等于 obj1；
當(dāng)執(zhí)行 obj2 = Foo(‘a(chǎn)lex’, 78 ) 時(shí)，self 等于 obj2。
內(nèi)容其實(shí)被封裝到了對(duì)象 obj1 和 obj2 中，每個(gè)對(duì)象中都有 name 和 age 屬性。
第二步：從某處調(diào)用被封裝的內(nèi)容
調(diào)用被封裝的內(nèi)容時(shí)，有兩種情況：
- 在類外，實(shí)例化對(duì)象之后，通過(guò)對(duì)象直接調(diào)用
- 在類中，執(zhí)行函數(shù)時(shí)，通過(guò)self間接調(diào)用
1、在類外，實(shí)例化對(duì)象之后，通過(guò)對(duì)象.屬性名直接調(diào)用
class Foo:def __init__( self , name, age):self.name = nameself.age = ageobj1 = Foo('wupeiqi', 18) print(obj1.name) # 直接調(diào)用obj1對(duì)象的name屬性 print(obj1.age) #直接調(diào)用obj1對(duì)象的age屬性2、在類中，執(zhí)行函數(shù)時(shí)，通過(guò)self間接調(diào)用
class Foo: def __init__( self , name, age):self.name = nameself.age = age def detail( self ):print self.nameprint self.ageobj1 = Foo( 'wupeiqi' , 18 ) obj1.detail()Python默認(rèn)將實(shí)例化的對(duì)象（obj1）傳給self參數(shù)，所以方法內(nèi)部的 self ＝ obj1，即：self.name 是 wupeiqi ；self.age 是 18。
練習(xí)一：在終端輸出如下信息
-
小明，10歲，男，上山去砍柴
-
小明，10歲，男，開(kāi)車去東北
-
小明，10歲，男，最愛(ài)大保健
-
老李，90歲，男，上山去砍柴
-
老李，90歲，男，開(kāi)車去東北
-
老李，90歲，男，最愛(ài)大保健
面向?qū)ο缶幊?/strong>
函數(shù)式編程：
def kanchai(name, age, gender):print "%s,%s歲,%s,上山去砍柴" %(name, age, gender)def qudongbei(name, age, gender):print "%s,%s歲,%s,開(kāi)車去東北" %(name, age, gender)def dabaojian(name, age, gender):print "%s,%s歲,%s,最愛(ài)大保健" %(name, age, gender)kanchai('小明', 10, '男') qudongbei('小明', 10, '男') dabaojian('小明', 10, '男')kanchai('老李', 90, '男') qudongbei('老李', 90, '男') dabaojian('老李', 90, '男')可以看出，如果使用函數(shù)式編程，需要在每次執(zhí)行函數(shù)時(shí)傳入相同的參數(shù)，如果參數(shù)多的話，又需要粘貼復(fù)制了… ；
而對(duì)于面向?qū)ο笾恍枰趧?chuàng)建對(duì)象時(shí)，將所有需要的參數(shù)封裝到當(dāng)前對(duì)象中，之后再次使用時(shí)，通過(guò)self間接去當(dāng)前對(duì)象中取值即可。
二、繼承
繼承，其實(shí)就是將多個(gè)類共有的方法提取到父類中，子類僅需繼承父類而不必一一實(shí)現(xiàn)每個(gè)方法。
注：除了子類和父類的稱謂，你可能看到過(guò) 派生類 和 基類 ，他們與子類和父類只是叫法不同而已。
例如：
貓可以：喵喵叫、吃、喝、拉、撒
狗可以：汪汪叫、吃、喝、拉、撒
如果我們要分別為貓和狗創(chuàng)建一個(gè)類，那么就需要為 貓 和 狗 實(shí)現(xiàn)他們所有的功能。
然而，吃、喝、拉、撒是貓和狗都具有的功能，如果使用 繼承 的思想，如下實(shí)現(xiàn)：
動(dòng)物：吃、喝、拉、撒
貓：喵喵叫（貓繼承動(dòng)物的功能）
狗：汪汪叫（狗繼承動(dòng)物的功能）
下圖顯示了子類繼承父類 的代碼格式，就是在class 子類名稱后面的括號(hào)中寫(xiě)入父類的名稱
那么問(wèn)題又來(lái)了
Python的類可以繼承多個(gè)類，Java和C#中則只能繼承一個(gè)類
Python的類如果繼承了多個(gè)類，那么其尋找方法的方式有兩種，分別是：深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先.
- 當(dāng)類是經(jīng)典類時(shí)，多繼承情況下，會(huì)按照深度優(yōu)先方式查找
- 當(dāng)類是新式類時(shí)，多繼承情況下，會(huì)按照廣度優(yōu)先方式查找
經(jīng)典類和新式類，從字面上可以看出一個(gè)老一個(gè)新，新的必然包含了跟多的功能，也是之后推薦的寫(xiě)法，從寫(xiě)法上區(qū)分的話，如果 當(dāng)前類或者父類繼承了object類，那么該類便是新式類，否則便是經(jīng)典類。
經(jīng)典類多繼承
class D:def bar(self):print 'D.bar'class C(D):def bar(self):print 'C.bar'class B(D):def bar(self):print 'B.bar'class A(B, C):def bar(self):print 'A.bar'a = A() # 執(zhí)行bar方法時(shí) # 首先去A類中查找，如果A類中沒(méi)有，則繼續(xù)去B類中找，如果B類中么有，則繼續(xù)去D類中找，如果D類中么有，則繼續(xù)去C類中找，如果還是未找到，則報(bào)錯(cuò) # 所以，查找順序：A --> B --> D --> C # 在上述查找bar方法的過(guò)程中，一旦找到，則尋找過(guò)程立即中斷，便不會(huì)再繼續(xù)找了 a.bar()新式類多繼承
class D(object):def bar(self):print 'D.bar'class C(D):def bar(self):print 'C.bar'class B(D):def bar(self):print 'B.bar'class A(B, C):def bar(self):print 'A.bar'a = A() # 執(zhí)行bar方法時(shí) # 首先去A類中查找，如果A類中沒(méi)有，則繼續(xù)去B類中找，如果B類中么有，則繼續(xù)去C類中找，如果C類中么有，則繼續(xù)去D類中找，如果還是未找到，則報(bào)錯(cuò) # 所以，查找順序：A --> B --> C --> D # 在上述查找bar方法的過(guò)程中，一旦找到，則尋找過(guò)程立即中斷，便不會(huì)再繼續(xù)找了 a.bar()三、多態(tài)
多態(tài)性是指在不考慮實(shí)例類型的情況下使用實(shí)例，不論對(duì)象千變?nèi)f化，使用者都可以通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的接口去調(diào)用。這么做的好處是增加了程序的靈活性和可擴(kuò)展性。
比如Python的序列類型有多種形態(tài)：字符串，列表，元組，但我們可以在不考慮三者類型的前提下使用同樣的方法去計(jì)算序列的長(zhǎng)度，這就是多態(tài)性的一種體現(xiàn)。
# str,list,tuple都是序列類型 s = str('hello') l = list([1, 2, 3]) t = tuple((4, 5, 6))# 我們可以在不考慮三者類型的前提下使用s,l,t s.__len__() l.__len__() t.__len__()len(s) len(l) len(t)Pyhon不支持Java和C#這一類強(qiáng)類型語(yǔ)言中多態(tài)的寫(xiě)法，但是原生多態(tài)，其Python崇尚“鴨子類型”。即‘如果看起來(lái)像、叫聲像而且走起路來(lái)像鴨子，那么它就是鴨子’。
python程序員通常根據(jù)這種行為來(lái)編寫(xiě)程序。例如，如果想編寫(xiě)現(xiàn)有對(duì)象的自定義版本，可以繼承該對(duì)象，也可以創(chuàng)建一個(gè)外觀和行為像，但與它無(wú)任何關(guān)系的全新對(duì)象，后者通常用于保存程序組件的松耦合度。
Python實(shí)現(xiàn)Java或C#的多態(tài)
class F1:passclass S1(F1):def show(self):print 'S1.show'class S2(F1):def show(self):print 'S2.show'# 由于在Java或C#中定義函數(shù)參數(shù)時(shí)，必須指定參數(shù)的類型 # 為了讓Func函數(shù)既可以執(zhí)行S1對(duì)象的show方法，又可以執(zhí)行S2對(duì)象的show方法，所以，定義了一個(gè)S1和S2類的父類 # 而實(shí)際傳入的參數(shù)是：S1對(duì)象和S2對(duì)象def Func(F1 obj):"""Func函數(shù)需要接收一個(gè)F1類型或者F1子類的類型"""print obj.show()s1_obj = S1() Func(s1_obj) # 在Func函數(shù)中傳入S1類的對(duì)象 s1_obj，執(zhí)行 S1 的show方法，結(jié)果：S1.shows2_obj = S2() Func(s2_obj) # 在Func函數(shù)中傳入Ss類的對(duì)象 ss_obj，執(zhí)行 Ss 的show方法，結(jié)果：S2.show函數(shù)式編程 和 面向?qū)ο?如何選擇？分別在什么情況下使用？
答：對(duì)于 C# 和 Java 程序員來(lái)說(shuō)，不存在這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樵搩砷T語(yǔ)言只支持面向?qū)ο缶幊?#xff08;不支持函數(shù)式編程）。而對(duì)于 Python 和 PHP 等語(yǔ)言卻同時(shí)支持兩種編程方式，且函數(shù)式編程能完成的操作，面向?qū)ο蠖伎梢詫?shí)現(xiàn)；而面向?qū)ο蟮哪芡瓿傻牟僮?#xff0c;函數(shù)式編程不行（函數(shù)式編程無(wú)法實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮姆庋b功能）。
所以，一般在Python開(kāi)發(fā)中，通常將面向?qū)ο蠛秃瘮?shù)式混合使用
更多IT技術(shù)詳解和編程知識(shí)請(qǐng)關(guān)注wx公眾號(hào)：DataPlanet
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Python系列之面向对象编程的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
- 上一篇： 中国电信天翼物联科协分会成立，加速科技创
- 下一篇： 浅谈虚幻4引擎游戏客户端服务器及如何编译