Python_面向对象

目录

• 面向对象编程的理解_国内教程
  • 基础概念
  • 新型变量—实例
  • 类和对象的书面解释
• 面对对象的编程_美国教程
  • 类、对象、实例
  • 代码分析
• 面向对象的编程_台湾教程

面向对象编程的理解_国内教程

基础概念

我们经常在书中看到这样的概念：

• 程序 = 指令 + 数据
• 程序 = 算法 + 数据结构

我最初一直认为这是两种毫不相关的的看法，但隐约又觉得有些联系，直到今天在学习到对象编程时，对这两个公式又有了新的理解，原来这两个公式有一个意思，只不过是看待的角度不同的罢了！算法通过指令构成或指令组成了算法，数据要通过数据结构进行承载体现。

代码可以选择以指令为中心或是以数据为中心，前者被称为面向过程的编程，后者被称为面向对象的编程。

面向过程的通俗理解：面向过程的编程就以一系列操作（指令）为核心，在指令运行的过程当中不断地填充数据。整个过程指令为主，数据为辅。

面向过程的书面理解：”程序通过一系列线形步骤，以代码指令为核心，代码作用于数据，围绕正在发生什么进行编写代码。

面对对象的通俗理解：先去组织数据，自行去设计数据结构，并且定义一些能够施加在此类数据上的操作。

面向对象的书面理解：用数据控制对代码的访问，围绕数据，为数据严格定义的接口来组织程序，代码控制过程当中绝不能绕过数据。

以下是国外的教程当中对于面向过程和面向对象的一段”高层“解释，我当前是看不懂的：

所有编程语言的最终目的都是提供一种抽象的方法。在机器模型（”解空间“ 或”方案空间“）与实际解决的问题模型（问题）之间”，程序员必须建立一种联系。

面向过程：程序=算法 + 数据结构

面对对象：将问题空间中的元素以及它们在解空间中的表示物抽象为对象，并允许通过问题来描述问题而不是方案。可以把实例想象成为一种新型变量，它保存着数据，但可以对自身的数据执行操作。

新型变量—实例

• 定义一个类后，可以根据需要实例化多个对象
  • 如何利用对象完成真正有用的工作
    • 必须有一种方法能向对象发出请求，令其做一些事情
    • 每个对象仅能接收特定的请求
      • 能向对象发送的请求由其“接口”进行定义，这里的接口指的就是函数或方法
      • 对象的“类型”或“类”规定了它的接口形式

我们来看一下普通的变量，如下所示：

# 例一：name是一个变量，name变量本身可以对自己施加特定的操作
# 比如，追加或删除一个数值
name = [1,2,3]
name.append(4)

# 例二:a是一个变量，a变量本身可以对自己施加特定的操作
a = 1
a = a + 1

如上所示，变量拥有对自身施加特定操作的能力，而实例同样拥有这种能力，等下，等下，什么是实例？

什么是实例？

实例是类和对象结合之后具像化的产物，如下代码当中的my_dog：

class Dog:
    '''一次模块小狗的简单尝试'''
    def __init__(self,name,age):
        '''初始化属性name和age'''
        self.name = name
        self.age = age
    def sit(self):
        '''模拟小狗收到命令时蹲下'''
        print(f'{self.name} is now sitting.')
    def roll_over(self):
        print(f'{self.name} roll over!')
# 两个函数就是两个方法，下面我们就来调用一下两个方法。
my_dog = Dog('wangcai','2')
my_dog.sit()
my_dog.roll_over()
"C:\Program Files\Python311\python.exe" G:\python2\黑客.py 
wangcai is now sitting.
wangcai roll over!

class Dog中的Dog是类，wangcai和数字2是数据，当类和和数据”合体“执行之后也就形成了倒数第六行当中的my_dog实例。

有了类和数据还不够吗？为什么还要有实例？

当前定义的类是狗子，狗子是抽象的概念，狗子是什么颜色？什么品种？多大年龄？这些类当然统统都不知道，类只是一个”通用框架“，是一种抽象概念不能拿来直接使用。而数据更不能单单拿来使用了，比如上文当中的旺财，2，如果单纯只有数据，我们都不知道旺财是人是狗？2是什么意思？

只有当Dog（类）和数据（对象）结合到一起时，才能完整的描述事物，完成从抽象到具象的转变，这种由抽象到具象的转变需要由实例来承载，即上述代码当中的my_dog。

实例当中的特定操作来自哪里？

变量拥有对自身施加特定操作的能力，实例也是一种新型变量，这里的指的特定操作就是方法，而方法其实就是来自于类当中的函数而已，如上文当中的sit和roll_over。

在调用特定方法的时候为什么不能直接调用类？而要调用实例？

在上文当中我们看到我们再调用Dog类中sit时，并没有直接调用类，而是直接调用具像化后的实例my_dog，为什么呢？其实很简单，类当中没有数据，实例里面有数据，我们想要有数据的结果！

类和对象的书面解释

关于类的书面解释：

• 类即类型，类由状态集合（数据）和转换这些状态的操作集合组成。

  • 类抽象：
    • 类：定义了被多个同一类型对象的结构和行为（数据和代码）
    • 类的数据和代码，即类的成员
      • 数据：成员变量或实例变量
      • 成员方法：简称为方法、是操作数据的代码、用于定义如何使用成员变量，因为一个类的行为和接口是通过就去来定义的，这里面的方法指的函数。
    • 方法和变量：
      • 私有：内部使用，仅类内部可用，实例不可调用
      • 公共：外部可见，实例亦可调用

• 类：将同一种具体事物的共同特性抽象出来的表现

  • 状态和转发这些状态的操作
  • 数据：
    • 变量、就是属性
  • 方法：
    • 函数：操作变量引用的数据的代码

关于对象的书面解释：

• 所有东西都对象
• 程序是一大堆对象的组合
  • 通过消息传递，各对象知道自己该做什么
  • 消息，即调用请求，它调用的是从属于目标对象的一个方法
• 每个对象都拥有自己的存储空间，可以制作成新型对象
  • 通过封装现有对象，可以制作成新型对象
• 每个对象都属于某一类
  • 类型：也即类
  • 对象是类的实例
  • 类的一个重要特征为“能发什么样的消息给它”
• 同一类的所有对象都能接收相同的消息

面对对象的编程_美国教程

类、对象、实例

不同的老师对同一个知识点会有不同的阐释，比如我当前这个在YOUTUBE当中看到的教程，在为什么要有类方面的解释跟国内的很多讲师就有很多的不同！

为什么要有类？

python我们知道已经有一些基本的数据类型，比如说字符串、整形、浮点数、布尔值，我们也有一些集中结构，比如说列表、字典、元组，但问题时并不是所有的数据都可以用字符串、数字、布尔值去表示，比如手机、电脑，这个时候我们要就要创建自己的数据类型，而类的就是帮助我们创建自己的数据类型，一个类就是一个新的数据类型，每一种语言都采用这种设计。

类是什么？

比如用类来描述一位女生，我们关心颜值、身材、年龄、性格，这就是类，就是描述或概念，里面没有具体的数据,数据是外面传进去的；

什么是对象？

对象指的就类当中需要的具体的数据，比如95分、100分，26、温柔娴淑

实例是什么？

针类和对象结合起来使其具体化，由虚入实，比如说身高必须超过一米、瓜子脸、具体化完成之后，这个东西就叫实例。

类和对象结合起来就大概有画面了，如下所示：

颜值	身材	年龄	性格
95分	100分	26	温柔娴淑

PS: 类是抽象还是具体的？类是抽象的分类

PS: 对象是抽象还是具体的？也是抽象的

PS: 将类和对象结合起全生成的实例是具体的还是抽象的？实例是具体的

代码分析

# 定义一个类phone
class phone:
		# OS是操作系统
		# number指的是型号
		# is_waterproof指的是是否防水
    def __init__(self,os,number,is_waterproof):
        self.os = os
        self.number = number
        self.is_waterproof = is_waterproof

phone1 = phone("ios",14,True)
# 我们是通过实例来打印其中的属性的（变量）
print(phone1.number)
phone2 = phone("andriod",20,False)
print(phone2.os)

"C:\Program Files\Python311\python.exe" G:\python2\TESTT123.py 
14
andriod

1. 安卓手册和苹果手机都属性手机这个分类，所以我们定义一个分类叫phone。
2. def这是“定义”的缩写，和init一样是固定写法，小括号进而的self是什么意思？其实就是指的phone这个类，代表本身。这个地方很好理解，我们写函数体的时候第一行就可以接收对象，而在这里，phone不能直接接收对象，所以需要在self当中接收对象，就用os、number、is_waterprooof去承接。
3. 而self.os是什么？这些就是在类体当中可以使用的变量，必须得把前面的self写上，否则在类体不能直接调用！
4. phone1 = phone("ios",14,True) 向phone类当中传递数据（对象），直接就用实例去承载了，必须要这样，类和对象都虚拟的，我们如果想调用类当中的函数，就必须将类和对象赋值给实例，不能直接使用类去调用函数，因为类当中没有数据！

面向对象的编程_台湾教程

什么是Class（类）

简单来说，类就是物件（object）的设计图。我们可以相像今天要设计一个猫咪物件（object），我们就衔画出一只猫咪的设计图，也就是类。

• 格式：

  class 自己取的类名字（要继承的类）：
  	# 建构子
  	def __init__(self,物件初始化参数）
  		程式变量，用于承接参数
  	# 方法method
  	def 自定义方法（self，自定义所需参的函数）
  		程式逻辑
  

# CAT的设计图
class cat:
    # 建构子
    def __init__(self):
        self.color = "Red" # 属性,Attribute
        self.legs = "Long" # 属性，是否腿长
    # 方法（Method）,猫咪的动作
    def run(self):
        print("Cat is running!")
		def eat(self):
        print("Cat is eatting!")

# 将其实例化
nash = cat()
# 通过实例调用猫咪的方法（动作）
nash.run()
nash.eat()

"C:\Program Files\Python311\python.exe" G:\python2\TESTT123.py 
Cat is running!
Cat is eatting!