Day-8： 面对对象编程
面对过程的程序设计方法意在将函数分成子函数，再依次调用这些函数来解决问题。
而面对对象的程序设计方法，来源于自然界，类是实例的抽象，实例是类的具体。自定义出来的对象是类，而所有的数据都可以看成是对象，因此解决问题的方法是靠对象自己处理消息和相互传递消息。使用时，首先考虑的是需要创建什么样的对象，对象中有怎么样的属性，要实现什么功能（成为方法）。
面向对象的抽象程度比函数要高，因为一个class中既包含数据，又包含操作数据的方法。其中，数据封装、继承和多态是面向对象的三大特点。
创建类时，class后面跟类名，（）中是所继承的类，没有特别的父类就写object，类中定义的第一个方法是__init__（self，.....），这是通过类创建实例时传入一些内部参数所需要的初始方法，如下：
class Student(object): def __init__(self, name, score): self.name = name self.score = score
>>> bart = Student('Bart Simpson', 59) >>> bart.name 'Bart Simpson' >>> bart.score 59
依据所需的属性和功能设计类中的变量和方法，由类加上特定的参数创建特定的实例，之后对于所需要查看和调用的函数全部由实例内部实现，外部无需知道内部的实现细节，只管使用就OK了，这就是所谓的数据封装。
- 数据访问权限
对于对象的属性尽量封装，保证对象的独立完整性。也就是说，对于属性的修改和调用靠类自己内部实现和处理，这对于面向对象编程是很有好处的。不仅可以保证外部代码无法随意修改对象内部的状态，同时，在方法中，也可以对参数做检查，避免传入无效的参数。
以双下划綫开头__，表示私有属性，无法访问；单下划线_开头，表示按照常用规则，应该看成私有属性；而以双下划綫__开头和结尾，表示这是个特殊属性，可以直接访问。
例如创建Student类时，其中的属性name和score应该设成私有属性，保证数据的安全；同时，在类中的方法，增加修改的方法，提供接口：
class Student(object): def __init__(self, name, score): self.__name = name self.__score = score def print_score(self): print '%s: %s' % (self.__name, self.__score)
def get_name(self):
return self.__name
def get_score(self):
return self.__score
def set_score(self, score):
if 0<=score<=100:
self.__score = score
else:
raise ValueError("bad score")
- 继承和多态
在面向对象编程中，定义一个变量时，可以选择从已有的类中继承。这样，已有的类成为父类，新创建的类成为子类。子类继承父类的所有属性，也可在子类中重新定义属性，将会替换掉继承自父类的该属性。
多态是指当以父类为参数传入函数中时，继承该父类的所有子类都可以作为参数传入实现相应的功能。
例如已有Animal类，以Animal作为父类，创建新的子类Dog，Cat，而以Animal类为参数的run_twice函数，对于Dog、Cat类同样有效。
class Animal(object): def run(self): print 'Animal is running...'
class Dog(Animal): def run(self): print 'Dog is running...' class Cat(Animal): def run(self): print 'Cat is running...
def run_twice(animal): animal.run() animal.run()
>>> run_twice(Animal()) Animal is running... Animal is running...
>>> run_twice(Dog())
Dog is running...
Dog is running...>>> run_twice(Cat())
Cat is running...
Cat is running...而如果新增加了一个子类Tortoise，该函数同样可行。
class Tortoise(Animal): def run(self): print 'Tortoise is running slowly...'
>>> run_twice(Tortoise()) Tortoise is running slowly... Tortoise is running slowly...
这就是著名的“开闭”原则：
对扩展开放：允许新增Animal子类；
对修改封闭：不需要修改依赖Animal类型的run_twice（）等函数。
- 获取对象信息
使用type()：type方法只允许传入单个参数，返回该参数的type类型，做type类型判断时，注意import types
>>> import types >>> type('abc')==types.StringType True >>> type(u'abc')==types.UnicodeType True >>> type([])==types.ListType True >>> type(str)==types.TypeType True
使用isinstance()：isinstance方法允许传入两个参数，第一个是待判断对象，第二个是类型
>>> isinstance('a', str) True >>> isinstance(u'a', unicode) True >>> isinstance('a', unicode) False
或者判断是否是某些类型中的一种：
>>> isinstance('a', (str, unicode)) True >>> isinstance(u'a', (str, unicode)) True
使用dir()：dir方法是获得一个对象的所有属性和方法。
>>> dir('ABC') ['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__getslice__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '_formatter_field_name_split', '_formatter_parser', 'capitalize', 'center', 'count', 'decode', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isdigit', 'islower', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill']
属性中以双下划线__开头和结尾的，是特殊属性，可在自己写的对象中添加该属性的方法，达到一定的效果。
>>> class MyObject(object): ... def __len__(self): ... return 100 ... >>> obj = MyObject() >>> len(obj) 100
另外，如果不知道某个属性是否属于该对象，可以进行如下操作：
>>> hasattr(obj, 'x') # 有属性'x'吗？ True >>> obj.x 9 >>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗？ False >>> setattr(obj, 'y', 19) # 设置一个属性'y' >>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗？ True >>> getattr(obj, 'y') # 获取属性'y' 19 >>> obj.y # 获取属性'y' 19
getattr可以传入默认显示值：
>>> getattr(obj, 'z', 404) # 获取属性'z'，如果不存在，返回默认值404
404注：本文为学习廖雪峰Python入门整理后的笔记
