跟我一起学python（五），面对对象--基础篇

概述

面向过程：根据业务逻辑从上到下写垒代码

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

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。

创建类和对象

函数式编程，面向对象编程实现：发送邮件的功能# 函数def mail(email, message):    print("去发吧")    return Truemail("[e-mail]", "好人")面向对象：类，对象class Foo:    # 方法    def mail(self, email, message):        print('去发吧')        return True# 调用1、创建对象，类名()obj = Foo()2、通过对象去执行方法obj.mail("[e-mail]", "好人")

class是关键字，表示类
创建对象，类名称后加括号即可

诶，你在这里是不是有疑问了？使用函数式编程和面向对象编程方式来执行一个“方法”时函数要比面向对象简便

面向对象：【创建对象】【通过对象执行方法】
函数编程：【执行函数】

观察上述对比答案则是肯定的，然后并非绝对，场景的不同适合其的编程方式也不同。

总结：函数式的应用场景 –> 各个函数之间是独立且无共用的数据

面向对象三大特性

面向对象的三大特性是指：封装、继承和多态。

一、封装

封装，顾名思义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。

所以，在使用面向对象的封装特性时，需要：

1.将内容封装到某处2.从某处调用被封装的内容

第一步：将内容封装到某处

self 是一个形式参数，当执行 obj1 = Foo('walkerwang', 18 ) 时，self 等于 obj1当执行 obj2 = Foo('wang', 78 ) 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。

第二步：从某处调用被封装的内容
调用被封装的内容时，有两种情况：
1.通过对象直接调用
2.通过self间接调用

通过对象直接调用被封装的内容：

上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式，根据保存格式可以如此调用被封装的内容：对象.属性名

class Foo:    def __init__(self, name, age):        self.name = name        self.age = ageobj1 = Foo('walkerwang', 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('wang', 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

2、通过self间接调用被封装的内容
执行类中的方法时，需要通过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('walkerwang', 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 walkerwang ；self.age 是 18obj2 = Foo('wang', 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 wang ； 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
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：

#伪代码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）

#伪代码：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

#正常代码：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。

注：除了子类和父类的称谓，你可能看到过 派生类 和 基类 ，他们与子类和父类只是叫法不同而已。

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。

#经典的多继承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()

#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Java和C#这一类强类型语言中多态的写法，但是原生多态，其Python崇尚“鸭子类型”。

#Python伪代码实现Java或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 “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) 

以上就是本节对于面向对象初级知识的介绍，总结如下：1.面向对象是一种编程方式，此编程方式的实现是基于对 类 和 对象 的使用2.类 是一个模板，模板中包装了多个“函数”供使用3.对象，根据模板创建的实例（即：对象），实例用于调用被包装在类中的函数面向对象三大特性：封装、继承和多态

Q&A:

Q：什么样的代码才是面向对象？
A：从简单来说，如果程序中的所有功能都是用 类 和 对象 来实现，那么就是面向对象编程了。

Q：函数式编程 和 面向对象 如何选择？分别在什么情况下使用？
A：对于 C# 和 Java 程序员来说不存在这个问题，因为该两门语言只支持面向对象编程（不支持函数式编程）。而对于 Python 和 PHP 等语言却同时支持两种编程方式，且函数式编程能完成的操作，面向对象都可以实现；而面向对象的能完成的操作，函数式编程不行（函数式编程无法实现面向对象的封装功能）。

所以，一般在Python开发中，全部使用面向对象 或 面向对象和函数式混合使用

面向对象的应用场景:

#多函数需使用共同的值，如：数据库的增、删、改、查操作都需要连接数据库字符串、主机名、用户名和密码class SqlHelper:    def __init__(self, host, user, pwd):        self.host = host        self.user = user        self.pwd = pwd    def 增(self):        # 使用主机名、用户名、密码（self.host 、self.user 、self.pwd）打开数据库连接        # do something        # 关闭数据库连接    def 删(self):        # 使用主机名、用户名、密码（self.host 、self.user 、self.pwd）打开数据库连接        # do something        # 关闭数据库连接    def 改(self):        # 使用主机名、用户名、密码（self.host 、self.user 、self.pwd）打开数据库连接        # do something        # 关闭数据库连接    def 查(self):    # 使用主机名、用户名、密码（self.host 、self.user 、self.pwd）打开数据库连接        # do something        # 关闭数据库连接# do something

#需要创建多个事物，每个事物属性个数相同，但是值的需求#如：张三、李四、杨五，他们都有姓名、年龄、血型，但其都是不相同。即：属性个数相同，但值不相同class Person:    def __init__(self, name ,age ,blood_type):        self.name = name        self.age = age        self.blood_type = blood_type    def detail(self):        temp = "i am %s, age %s , blood type %s " % (self.name, self.age, self.blood_type)        print tempzhangsan = Person('张三', 18, 'A')lisi = Person('李四', 73, 'AB')yangwu = Person('杨五', 84, 'A')

Q：类和对象在内存中是如何保存？
A：类以及类中的方法在内存中只有一份，而根据类创建的每一个对象都在内存中需要存一份，大致如下图：

如上图所示，根据类创建对象时，对象中除了封装 name 和 age 的值之外，还会保存一个类对象指针，该值指向当前对象的类。

当通过 obj1 执行 【方法一】 时，过程如下：

根据当前对象中的 类对象指针 找到类中的方法
将对象 obj1 当作参数传给 方法的第一个参数 self