面向对象初步
面向对象(Object oriented Programming,OOP)编程的思想主要是针对大型软件设计而来的。面向对象编程使程序的扩展性更强、可读性更好,使的编程可以像搭积木一样简单。
面向对象编程将数据和操作数据相关的方法封装到对象中,组织代码和数据的方式更加接近人的思维,从而大大提高了编程的效率。
Python 完全采用了面向对象的思想,是真正面向对象的编程语言,完全支持面向对象的基本功能,例如:继承、多态、封装等。
Python 中,一切皆对象。我们在前面学习的数据类型、函数等,都是对象。
面向对象和面向过程区别
面向过程(Procedure Oriented)思维
面向过程编程更加关注的是“程序的逻辑流程”,是一种“执行者”思维,适合编写小规模的程序。
面向过程思想思考问题时,我们首先思考“怎么按步骤实现?”并将步骤对应成方法,一步一步,最终完成。 这个适合简单任务,不需要过多协作的情况下。比如,如何开车? 我们很容易就列出实现步骤:
1.发动车 2. 挂挡 3.踩油门 4. 走 你
面向过程适合简单、不需要协作的事务。 但是当我们思考比较复杂的问题,比如“如何造车?”,就会发现列出 1234 这样的步骤,是不可能的。那是因为,造车太复杂,需要很多协作才能完成。此时面向对象思想就应运而生了。
面向对象(Object Oriented)思维
面向对象更加关注的是“软件中对象之间的关系”,是一种“设计者”思维,适合编写大规模的程序。
面向对象(Object)思想更契合人的思维模式。我们首先思考的是“怎么设计这个事物?”比如思考造车,我们就会先思考“车怎么设计?”,而不是“怎么按步骤造车的问题”。这就是思维方式的转变。
面向对象方式思考造车,发现车由如下对象组成:
- 轮胎
- 发动机
- 车壳
- 座椅
- 挡风玻璃
为了便于协作,我们找轮胎厂完成制造轮胎的步骤,发动机厂完成制造发动机的步骤;这样,发现大家可以同时进行车的制造,最终进行组装,大大提高了效率。但是,具体到轮胎厂的一个流水线操作,仍然是有步骤的,还是离不开面向过程思想!
因此,面向对象可以帮助我们从宏观上把握、从整体上分析整个系统。 但是,具体到实现部分的微观操作(就是一个个方法),仍然需要面向过程的思路去处理。
我们千万不要把面向过程和面向对象对立起来。他们是相辅相成的。面向对象离不开面向过程!
面向对象思考方式
遇到复杂问题,先从问题中找名词(面向过程更多的是找动词),然后确立这些名词哪些可以作为类,再根据问题需求确定的类的属性和方法,确定类之间的关系。
面向对象和面向过程的总结
- 都是解决问题的思维方式,都是代码组织的方式。
- 解决简单问题可以使用面向过程
- 解决复杂问题:宏观上使用面向对象把握,微观处理上仍然是面向过程。
对象的进化
随着编程面临的问题越来越复杂,编程语言本身也在进化,从主要处理简单数据开始, 随着数据变多进化“数组”; 数据类型变复杂,进化出了“结构体”; 处理数据的方式和逻辑变复杂,进化出了“对象”。
1.简单数据
像 30,40,50.4 等这些数字,可以看做是简单数据。最初的计算机编程,都是像这样的数字。
2.数组
将同类型的数据放到一起。比如:整数数组[20,30,40],浮点数数组[10.2, 11.3, 12.4], 字符串数组:[“aa”,”bb”,”cc”]
3.结构体
将不同类型的数据放到一起,是 C 语言中的数据结构。比如:
struct resume{ int age; char name[10]; double salary; };
4.对象
将不同类型的数据、方法(即函数)放到一起,就是对象。比如:
class Student: company = "SXT"#类属性 count = 0#类属性 def init (self,name,score): self.name = name#实例属性 self.score = score Student.count = Student.count+1 def say_score(self):#实例方法 print("我的公司是:",Student.company) print(self.name,'的分数是:',self.score)
我们前面学习的数字也是对象。比如:整数 9,就是一个包含了加法、乘法等方法的对象。
类的定义
我们把对象比作一个“饼干”,类就是制造这个饼干的“模具”。
对象是类的具体实体,一般称为“类的实例”。类看做“饼干模具”,对象就是根据这个“模具”制造出的“饼干”。
从一个类创建对象时,每个对象会共享这个类的行为(类中定义的方法),但会有自己的属性值(不共享状态)。更具体一点:“方法代码是共享的,属性数据不共享”。
Python 中,“一切皆对象”。类也称为“类对象”,类的实例也称为“实例对象”。
定义类的语法格式如下:
class类名: 类体
要点如下:
- 类名必须符合“标识符”的规则;一般规定,首字母大写,多个单词使用“驼峰原则”。
- 类体中我们可以定义属性和方法。
- 属性用来描述数据,方法(即函数)用来描述这些数据相关的操作。
【操作】一个典型的类的定义
class Student: def __init__(self,name,score):#构造方法 self.name=name self.score=score def say_score(self): print('{0}的分数是:{1}'.format(self.name,self.score)) s1=Student('关关雎鸠',18) s1.say_score()