面向对象设计程序的随笔

一、有关面向对象的一些知识

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。

面向对象编程是一种编程方式，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。

　　类就是一个模板，模板里可以包含多个函数，函数里实现一些功能

　　对象则是根据模板创建的实例，通过实例对象可以执行类中的函数

class是关键字，表示类

创建对象，类名称后加括号即可

类中的函数第一个参数必须是self（详细见：类的三大特性之封装）
类中定义的函数叫做 “方法”

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

 

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：

• 将内容封装到某处
• 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('wupeiqi', 18 ) 时，self 等于 obj1

                              当执行 obj2 = Foo('alex', 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：

• 通过对象直接调用
• 通过self间接调用

1、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

（二）对象与类之间的关系

       类： 现实生活中对事物的描述。

　　 对象： 这一类事物的实实在在的个体。

　　　　生活中有有一类个体：他们都会拿枪、射击、穿迷彩服、越野、杀敌等功能。------这就是一个军人的类。 类有属性（成员变量）和方法（动态属性）。
　　　　而具体到个体： 士兵1号、士兵2号、士兵3号等 就是这个类中的具体实体-----这就是一些士兵的对象。

　　而映射到java中 ，这些描述就是class定义的一个类
　　具体的对象， 就是new关键字在堆（heap）中创建的实体。

（三）成员变量 与 局部变量
　　作用范围： 成员变量 作用于整个类的内部
　　　　　　　局部变量 作用于方法或者语句块之中

　　内存中的位置 ：   成员变量 存在于堆内存中，因为对象的存在而存在。 会先有系统的默认初始化（0 null）， 之后才是我们定义个显示初始化。
　　　　　　　　　　在没有引用指向其对象的时候（及变成垃圾对象），被垃圾回收机回收后消失。
　　　　　　　　　　局部变量 存在于栈内存中，因为语句的执行而存在。 必须人工给予初始化，否则次变量不能使用。相关语句执行完毕后自动消失。

 

（四）匿名对象

　　如： new Car（);new Car().color = "blue"; new Car().runCar();

　　　　特点：只能使用一次， 使用之后便会变成垃圾， 等垃圾回收机回收清空内存。
　　　　　　　匿名对象调用其属性没有意义， 调用其方法具有一定的意义。
　　　　使用情况：1）、只对对象的 方法 进行 一次调用 的时候。 这样写比较简便。 如果要对对象的多个成员进行调用，就必须给对象命名。
　　　　　　　　   2）、可以将匿名对象当成参数紧传递。

二、面向对象相关应用实例之“三维向量的计算”

输入如下代码

import math
class Vectors:
    def __init__(self):         #计算向量坐标，根据所给点坐标
        self.x1=0
        self.x2=0
        self.y1=0
        self.y2=0
        self.z1=0
        self.z2=0
        self.x=self.x2-self.x1
        self.y=self.y2-self.y1   
        self.z=self.z2-self.z1
    def add(self):              #输入三维点坐标，并计算向量坐标，根据所输入的点坐标
        self.x1=int(input("input x1 :"))
        self.y1=int(input("input y1 :"))
        self.z1=int(input("input z1 :"))
        self.x2=int(input("input x2 :"))
        self.y2=int(input("input y2 :"))
        self.z2=int(input("input z2 :"))
        self.x=self.x2-self.x1
        self.y=self.y2-self.y1
        self.z=self.z2-self.z1
    def out(self):              #输出向量坐标
        print(self.x,self.y,self.z)
    def plus(self,a,b):         #向量相加
        self.x=a.x+b.x
        self.y=a.y+b.y
        self.z=a.z+b.z
    def sub(self,a,b):          #向量相减
        self.x=a.x-b.x
        self.y=a.y-b.y
        self.z=a.z-b.z
    def pointmuti(self,a,b):    #向量的数量积
        return (a.x*b.x+a.y*b.y+a.z*b.z )

    def angle(self,a,b):        #向量的余弦值
        a1=(a.x*a.x+a.y*a.y+a.z*a.z)**0.5   #向量a的模长
        b1=(b.x*b.x+b.y*b.y+b.z*b.z)**0.5   #向量b的模长
        ab=a.x*b.x+a.y*b.y+a.z*b.z  
        return ab/(a1*b1)
v=Vectors()
a=Vectors()
b=Vectors()
a.add()
b.add()
print("向量a坐标为：" ,end='')
a.out()
print("向量b坐标为：",end='')
b.out()
print("向量a、向量b相加得：",end='')
v.plus(a,b)
v.out()
print("向量a、向量b相减得：",end='')
v.sub(a,b)
v.out()
print("向量a、向量b的向量积为：",end='')
print(v.pointmuti(a,b))
print("向量a、向量b的夹角余弦值为：",end='')
print(math.acos(v.angle(a,b)))