python 面向对象编程-基础

首先先来对比一下之前学习的内容：

1. 面向过程：根据业务逻辑从上到下写垒代码
2. 函数式：将某功能代码封装到函数中，日后便无需重复编写，仅调用函数即可
3. 面向对象：对函数进行分类和封装，让开发“更快更好更强...”

面向过程编程最易被初学者接受，其往往用一长段代码来实现指定功能，开发过程中最常见的操作就是粘贴复制，即：将之前实现的代码块复制到现需功能处，再来回忆一下当初学习时的监控报警的代码：

while True：    if cpu利用率 > 90%:        #发送邮件提醒        连接邮箱服务器        发送邮件        关闭连接     if 硬盘使用空间 > 90%:        #发送邮件提醒        连接邮箱服务器        发送邮件        关闭连接     if 内存占用 > 80%:        #发送邮件提醒        连接邮箱服务器        发送邮件        关闭连接

开始使用了函数式编程，增强代码的重用性和可读性，就变成了这样：

def 发送邮件(内容)    #发送邮件提醒    连接邮箱服务器    发送邮件    关闭连接 while True：     if cpu利用率 > 90%:        发送邮件('CPU报警')     if 硬盘使用空间 > 90%:        发送邮件('硬盘报警')     if 内存占用 > 80%:        发送邮件('内存报警')

今天学习面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP，面向对象程序设计），将会以什么样的方式呈现，请继续向下看：

OOP是一种计算机编程架构。OOP的一条基本原则是计算机程序是由单个能够起到子程序作用的单元或对象组合而成。OOP达到了软件工程的三个主要目标：重用性、灵活性和扩展性。为了实现整体运算，每个对象都能够接收信息、处理数据和向其它对象发送信息。OOP主要有以下的概念和组件：

　　组件－数据和功能一起在运行着的计算机程序中形成的单元，组件在 OOP计算机程序中是模块和结构化的基础。

　　抽象性－程序有能力忽略正在处理中信息的某些方面，即对信息主要方面关注的能力。

　　封装－也叫做信息封装：确保组件不会以不可预期的方式改变其它组件的内部状态；只有在那些提供了内部状态改变方法的组件中，才可以访问其内部状态。每类组件都提供了一个与其它组件联系的接口，并规定了其它组件进行调用的方法。

　　多态性－组件的引用和类集会涉及到其它许多不同类型的组件，而且引用组件所产生的结果得依据实际调用的类型。

　　继承性－允许在现存的组件基础上创建子类组件，这统一并增强了多态性和封装性。典型地来说就是用类来对组件进行分组，而且还可以定义新类为现存的类的扩展，这样就可以将类组织成树形或网状结构，这体现了动作的通用性。

另外，此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现，所以，面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。

那么来看一下创建类：

例：

# 创建类class Foo:         def Bar(self):        print 'Bar'     def Hello(self, name):        print 'i am %s' %name # 根据类Foo创建对象objobj = Foo()obj.Bar()            #执行Bar方法obj.Hello('zhang') #执行Hello方法

那么他们真正执行下有什么区别呢：

·        面向对象：【创建对象】【通过对象执行方法】

·        函数编程：【执行函数】

然后再细看一下OOP的这些特性：

一：封装，简单来说就是将内容封装到某个地方，以后再去调用被封装在某处的内容。

  #将内容封装在某处。

self 是一个形式参数，当执行 obj1 = Foo('zhangsan', 18 ) 时，self 等于 obj1

                              当执行 obj2 = Foo('lisi', 28 ) 时，self 等于 obj2

所以，内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中，每个对象中都有 name 和 age 属性，在内存里类似于下图来保存。

 #从某处调用被封装的内容

• 通过对象直接调用
• 通过self间接调用

 首先看通过对象直接调用被封装的内容

class Foo:     def __init__(self, name, age):        self.name = name        self.age = age obj1 = Foo('zhangsan', 18)print obj1.name    # 直接调用obj1对象的name属性print obj1.age     # 直接调用obj1对象的age属性 obj2 = Foo('lisi', 73)print obj2.name    # 直接调用obj2对象的name属性print obj2.age     # 直接调用obj2对象的age属性　

  ##通过self间接调用被封装的内容

class Foo:    def __init__(self, name, age):        self.name = name        self.age = age    def detail(self):        print self.name        print self.ageobj1 = Foo('zhangsan', 18)obj1.detail()  # Python默认会将obj1传给self参数，即：obj1.detail(obj1)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj1，即：self.name 是 zhangsan ；self.age 是 18obj2 = Foo('lisi', 73)obj2.detail()  # Python默认会将obj2传给self参数，即：obj1.detail(obj2)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj2，即：self.name 是 lisi ； self.age 是 78

综上所述，对于面向对象的封装来说，其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中，然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。

二：继承，面向对象中的继承和现实生活中的继承相同，即：子可以继承父的内容。

例如：

　　猫可以：喵喵叫、吃、喝、拉、撒

　　狗可以：汪汪叫、吃、喝、拉、撒

如果我们要分别为猫和狗创建一个类，那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能，如下所示：

class 猫：    def 喵喵叫(self):        print '喵喵叫'    def 吃(self):        # do something    def 喝(self):        # do something    def 拉(self):        # do something    def 撒(self):        # do somethingclass 狗：    def 汪汪叫(self):        print '喵喵叫'    def 吃(self):        # do something    def 喝(self):        # do something    def 拉(self):        # do something    def 撒(self):        # do something

上述代码不难看出，吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能，而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想，如下实现：

　　动物：吃、喝、拉、撒

　　   猫：喵喵叫（猫继承动物的功能）

　　   狗：汪汪叫（狗继承动物的功能）

class 动物:    def 吃(self):        # do something    def 喝(self):        # do something    def 拉(self):        # do something    def 撒(self):        # do something# 在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类class 猫(动物)：    def 喵喵叫(self):        print '喵喵叫'# 在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类class 狗(动物)：    def 汪汪叫(self):        print '喵喵叫'

代码实例

class Animal:    def eat(self):        print "%s 吃 " %self.name    def drink(self):        print "%s 喝 " %self.name    def shit(self):        print "%s 拉 " %self.name    def pee(self):        print "%s 撒 " %self.nameclass Cat(Animal):    def __init__(self, name):        self.name = name        self.breed ＝ '猫'    def cry(self):        print '喵喵叫'class Dog(Animal):        def __init__(self, name):        self.name = name        self.breed ＝ '狗'            def cry(self):        print '汪汪叫'        # ######### 执行 #########c1 = Cat('小白家的小黑猫')c1.eat()c2 = Cat('小黑的小白猫')c2.drink()d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')d1.eat()

所以，对于面向对象的继承来说，其实就是将多个类共有的方法提取到父类中，子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。

学习了继承的写法之后，我们用代码来是上述阿猫阿狗的功能：

class Animal:    def eat(self):        print "%s 吃 " %self.name    def drink(self):        print "%s 喝 " %self.name    def shit(self):        print "%s 拉 " %self.name    def pee(self):        print "%s 撒 " %self.nameclass Cat(Animal):    def __init__(self, name):        self.name = name        self.breed ＝ '猫'    def cry(self):        print '喵喵叫'class Dog(Animal):        def __init__(self, name):        self.name = name        self.breed ＝ '狗'            def cry(self):        print '汪汪叫'        # ######### 执行 #########c1 = Cat('小白家的小黑猫')c1.eat()c2 = Cat('小黑的小白猫')c2.drink()d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')d1.eat()

那么问题又来了，多继承呢？

• 是否可以继承多个类
• 如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数，那么那一个会被使用呢？

1、Python的类可以继承多个类，Java和C#中则只能继承一个类

2、Python的类如果继承了多个类，那么其寻找方法的方式有两种，分别是：深度优先和广度优先

• 当类是经典类时，多继承情况下，会按照深度优先方式查找
• 当类是新式类时，多继承情况下，会按照广度优先方式查找

经典类和新式类，从字面上可以看出一个老一个新，新的必然包含了跟多的功能，也是之后推荐的写法，从写法上区分的话，如果 当前类或者父类继承了object类，那么该类便是新式类，否则便是经典类。

1：经典类多继承

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()# 执行bar方法时# 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去D类中找，如果D类中么有，则继续去C类中找，如果还是未找到，则报错# 所以，查找顺序：A --> B --> D --> C# 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了a.bar()

2：新式类多继承

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()# 执行bar方法时# 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去C类中找，如果C类中么有，则继续去D类中找，如果还是未找到，则报错# 所以，查找顺序：A --> B --> C --> D# 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了a.bar()

经典类：首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去D类中找，如果D类中么有，则继续去C类中找，如果还是未找到，则报错

新式类：首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去C类中找，如果C类中么有，则继续去D类中找，如果还是未找到，则报错

注意：在上述查找过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了

三：多态

Pyhon不支持多态并且也用不到多态，多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中，而Python崇尚“鸭子类型”。

python 多态实现java和c#的多态

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#中定义函数参数时，必须指定参数的类型# 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法，又可以执行S2对象的show方法，所以，定义了一个S1和S2类的父类# 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象def Func(F1 obj):    """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""        print obj.show()    s1_obj = S1()Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj，执行 S1 的show方法，结果：S1.shows2_obj = S2()Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj，执行 Ss 的show方法，结果：S2.show

python 的鸭子类型

class F1:    passclass S1(F1):    def show(self):        print 'S1.show'class S2(F1):    def show(self):        print 'S2.show'def Func(obj):    print obj.show()s1_obj = S1()Func(s1_obj) s2_obj = S2()Func(s2_obj)