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

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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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