概述
- 面向過程:根據業務邏輯從上到下寫壘代碼
- 函數式:将某功能代碼封裝到函數中,日後便無需重複編寫,僅調用函數即可
- 面向對象:對函數進行分類和封裝,讓開發“更快更好更強...”
面向過程程式設計最易被初學者接受,其往往用一長段代碼來實作指定功能,開發過程中最常見的操作就是粘貼複制,即:将之前實作的代碼塊複制到現需功能處。
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随着時間的推移,開始使用了函數式程式設計,增強代碼的重用性和可讀性,就變成了這樣:
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今天我們來學習一種新的程式設計方式:面向對象程式設計(Object Oriented Programming,OOP,面向對象程式設計)
注:Java和C#來說隻支援面向對象程式設計,而python比較靈活即支援面向對象程式設計也支援函數式程式設計
建立類和對象
面向對象程式設計是一種程式設計方式,此程式設計方式的落地需要使用 “類” 和 “對象” 來實作,是以,面向對象程式設計其實就是對 “類” 和 “對象” 的使用。
類就是一個模闆,模闆裡可以包含多個函數,函數裡實作一些功能
對象則是根據模闆建立的執行個體,通過執行個體對象可以執行類中的函數
- class是關鍵字,表示類
- 建立對象,類名稱後加括号即可
ps:類中的函數第一個參數必須是self(詳細見:類的三大特性之封裝)
類中定義的函數叫做 “方法”
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诶,你在這裡是不是有疑問了?使用函數式程式設計和面向對象程式設計方式來執行一個“方法”時函數要比面向對象簡便
- 面向對象:【建立對象】【通過對象執行方法】
- 函數程式設計:【執行函數】
觀察上述對比答案則是肯定的,然後并非絕對,場景的不同适合其的程式設計方式也不同。
總結:函數式的應用場景 --> 各個函數之間是獨立且無共用的資料
面向對象三大特性
面向對象的三大特性是指:封裝、繼承和多态。
一、封裝
封裝,顧名思義就是将内容封裝到某個地方,以後再去調用被封裝在某處的内容。
是以,在使用面向對象的封裝特性時,需要:
- 将内容封裝到某處
- 從某處調用被封裝的内容
第一步:将内容封裝到某處
self 是一個形式參數,當執行 obj1 = Foo('wupeiqi', 18 ) 時,self 等于 obj1
當執行 obj2 = Foo('alex', 78 ) 時,self 等于 obj2
是以,内容其實被封裝到了對象 obj1 和 obj2 中,每個對象中都有 name 和 age 屬性,在記憶體裡類似于下圖來儲存。
第二步:從某處調用被封裝的内容
調用被封裝的内容時,有兩種情況:
- 通過對象直接調用
- 通過self間接調用
1、通過對象直接調用被封裝的内容
上圖展示了對象 obj1 和 obj2 在記憶體中儲存的方式,根據儲存格式可以如此調用被封裝的内容:對象.屬性名
+ View Code
2、通過self間接調用被封裝的内容
執行類中的方法時,需要通過self間接調用被封裝的内容
+ View Code
綜上所述,對于面向對象的封裝來說,其實就是使用構造方法将内容封裝到 對象 中,然後通過對象直接或者self間接擷取被封裝的内容。
練習一:在終端輸出如下資訊
- 小明,10歲,男,上山去砍柴
- 小明,10歲,男,開車去東北
- 小明,10歲,男,最愛大保健
- 老李,90歲,男,上山去砍柴
- 老李,90歲,男,開車去東北
- 老李,90歲,男,最愛大保健
- 老張...
函數式程式設計 面向對象
上述對比可以看出,如果使用函數式程式設計,需要在每次執行函數時傳入相同的參數,如果參數多的話,又需要粘貼複制了... ;而對于面向對象隻需要在建立對象時,将所有需要的參數封裝到目前對象中,之後再次使用時,通過self間接去目前對象中取值即可。
練習二:遊戲人生程式
1、建立三個遊戲人物,分别是:
2、遊戲場景,分别:
- 蒼井井,女,18,初始戰鬥力1000
- 東尼木木,男,20,初始戰鬥力1800
- 波多多,女,19,初始戰鬥力2500
遊戲人生
- 草叢戰鬥,消耗200戰鬥力
- 自我修煉,增長100戰鬥力
- 多人遊戲,消耗500戰鬥力
二、繼承
繼承,面向對象中的繼承和現實生活中的繼承相同,即:子可以繼承父的内容。
例如:
貓可以:喵喵叫、吃、喝、拉、撒
狗可以:汪汪叫、吃、喝、拉、撒
如果我們要分别為貓和狗建立一個類,那麼就需要為 貓 和 狗 實作他們所有的功能,如下所示:
僞代碼
上述代碼不難看出,吃、喝、拉、撒是貓和狗都具有的功能,而我們卻分别的貓和狗的類中編寫了兩次。如果使用 繼承 的思想,如下實作:
動物:吃、喝、拉、撒
貓:喵喵叫(貓繼承動物的功能)
狗:汪汪叫(狗繼承動物的功能)
僞代碼 代碼執行個體
是以,對于面向對象的繼承來說,其實就是将多個類共有的方法提取到父類中,子類僅需繼承父類而不必一一實作每個方法。
注:除了子類和父類的稱謂,你可能看到過 派生類 和 基類 ,他們與子類和父類隻是叫法不同而已。
學習了繼承的寫法之後,我們用代碼來是上述阿貓阿狗的功能:
代碼執行個體
那麼問題又來了,多繼承呢?
- 是否可以繼承多個類
- 如果繼承的多個類每個類中都定了相同的函數,那麼那一個會被使用呢?
1、Python的類可以繼承多個類,Java和C#中則隻能繼承一個類
2、Python的類如果繼承了多個類,那麼其尋找方法的方式有兩種,分别是:深度優先和廣度優先
- 當類是經典類時,多繼承情況下,會按照深度優先方式查找
- 當類是新式類時,多繼承情況下,會按照廣度優先方式查找
經典類和新式類,從字面上可以看出一個老一個新,新的必然包含了跟多的功能,也是之後推薦的寫法,從寫法上區分的話,如果 目前類或者父類繼承了object類,那麼該類便是新式類,否則便是經典類。
經典類多繼承 新式類多繼承
經典類:首先去A類中查找,如果A類中沒有,則繼續去B類中找,如果B類中麼有,則繼續去D類中找,如果D類中麼有,則繼續去C類中找,如果還是未找到,則報錯
新式類:首先去A類中查找,如果A類中沒有,則繼續去B類中找,如果B類中麼有,則繼續去C類中找,如果C類中麼有,則繼續去D類中找,如果還是未找到,則報錯
注意:在上述查找過程中,一旦找到,則尋找過程立即中斷,便不會再繼續找了
三、多态
Pyhon不支援Java和C#這一類強類型語言中多态的寫法,但是原生多态,其Python崇尚“鴨子類型”。
Python僞代碼實作Java或C#的多态 Python “鴨子類型”
總結
以上就是本節對于面向對象初級知識的介紹,總結如下:
- 面向對象是一種程式設計方式,此程式設計方式的實作是基于對 類 和 對象 的使用
- 類 是一個模闆,模闆中包裝了多個“函數”供使用
- 對象,根據模闆建立的執行個體(即:對象),執行個體用于調用被包裝在類中的函數
- 面向對象三大特性:封裝、繼承和多态
問答專區
問題一:什麼樣的代碼才是面向對象?
答:從簡單來說,如果程式中的所有功能都是用 類 和 對象 來實作,那麼就是面向對象程式設計了。
問題二:函數式程式設計 和 面向對象 如何選擇?分别在什麼情況下使用?
答:須知:對于 C# 和 Java 程式員來說不存在這個問題,因為該兩門語言隻支援面向對象程式設計(不支援函數式程式設計)。而對于 Python 和 PHP 等語言卻同時支援兩種程式設計方式,且函數式程式設計能完成的操作,面向對象都可以實作;而面向對象的能完成的操作,函數式程式設計不行(函數式程式設計無法實作面向對象的封裝功能)。
是以,一般在Python開發中,全部使用面向對象 或 面向對象和函數式混合使用
面向對象的應用場景:
-
多函數需使用共同的值,如:資料庫的增、删、改、查操作都需要連接配接資料庫字元串、主機名、使用者名和密碼
Demo
-
需要建立多個事物,每個事物屬性個數相同,但是值的需求
如:張三、李四、楊五,他們都有姓名、年齡、血型,但其都是不相同。即:屬性個數相同,但值不相同
Demo
問題三:類和對象在記憶體中是如何儲存?
答:類以及類中的方法在記憶體中隻有一份,而根據類建立的每一個對象都在記憶體中需要存一份,大緻如下圖:
如上圖所示,根據類建立對象時,對象中除了封裝 name 和 age 的值之外,還會儲存一個類對象指針,該值指向目前對象的類。
當通過 obj1 執行 【方法一】 時,過程如下:
- 根據目前對象中的 類對象指針 找到類中的方法
- 将對象 obj1 當作參數傳給 方法的第一個參數 self
概述
- 面向過程:根據業務邏輯從上到下寫壘代碼
- 函數式:将某功能代碼封裝到函數中,日後便無需重複編寫,僅調用函數即可
- 面向對象:對函數進行分類和封裝,讓開發“更快更好更強...”
随着時間的推移,開始使用了函數式程式設計,增強代碼的重用性和可讀性,就變成了這樣:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 while
True
:
if
cpu使用率 >
90
%
:
#發送郵件提醒
連接配接郵箱伺服器
發送郵件
關閉連接配接
if
硬碟使用空間 >
90
%
:
#發送郵件提醒
連接配接郵箱伺服器
發送郵件
關閉連接配接
if
記憶體占用 >
80
%
:
#發送郵件提醒
連接配接郵箱伺服器
發送郵件
關閉連接配接
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 def
發送郵件(内容)
#發送郵件提醒
連接配接郵箱伺服器
發送郵件
關閉連接配接
while
True
:
if
cpu使用率 >
90
%
:
發送郵件(
'CPU報警'
)
if
硬碟使用空間 >
90
%
:
發送郵件(
'硬碟報警'
)
if
記憶體占用 >
80
%
:
發送郵件(
'記憶體報警'
)
今天我們來學習一種新的程式設計方式:面向對象程式設計(Object Oriented Programming,OOP,面向對象程式設計)
注:Java和C#來說隻支援面向對象程式設計,而python比較靈活即支援面向對象程式設計也支援函數式程式設計
建立類和對象
面向對象程式設計是一種程式設計方式,此程式設計方式的落地需要使用 “類” 和 “對象” 來實作,是以,面向對象程式設計其實就是對 “類” 和 “對象” 的使用。
類就是一個模闆,模闆裡可以包含多個函數,函數裡實作一些功能
對象則是根據模闆建立的執行個體,通過執行個體對象可以執行類中的函數
- class是關鍵字,表示類
- 建立對象,類名稱後加括号即可
ps:類中的函數第一個參數必須是self(詳細見:類的三大特性之封裝)
類中定義的函數叫做 “方法”
诶,你在這裡是不是有疑問了?使用函數式程式設計和面向對象程式設計方式來執行一個“方法”時函數要比面向對象簡便1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 # 建立類
class
Foo:
def
Bar(
self
):
print
'Bar'
def
Hello(
self
, name):
print
'i am %s'
%
name
# 根據類Foo建立對象obj
obj
=
Foo()
obj.Bar()
#執行Bar方法
obj.Hello(
'wupeiqi'
)
#執行Hello方法
- 面向對象:【建立對象】【通過對象執行方法】
- 函數程式設計:【執行函數】
觀察上述對比答案則是肯定的,然後并非絕對,場景的不同适合其的程式設計方式也不同。
總結:函數式的應用場景 --> 各個函數之間是獨立且無共用的資料
面向對象三大特性
面向對象的三大特性是指:封裝、繼承和多态。
一、封裝
封裝,顧名思義就是将内容封裝到某個地方,以後再去調用被封裝在某處的内容。
是以,在使用面向對象的封裝特性時,需要:
- 将内容封裝到某處
- 從某處調用被封裝的内容
self 是一個形式參數,當執行 obj1 = Foo('wupeiqi', 18 ) 時,self 等于 obj1
當執行 obj2 = Foo('alex', 78 ) 時,self 等于 obj2
是以,内容其實被封裝到了對象 obj1 和 obj2 中,每個對象中都有 name 和 age 屬性,在記憶體裡類似于下圖來儲存。
第二步:從某處調用被封裝的内容
調用被封裝的内容時,有兩種情況:
- 通過對象直接調用
- 通過self間接調用
1、通過對象直接調用被封裝的内容
上圖展示了對象 obj1 和 obj2 在記憶體中儲存的方式,根據儲存格式可以如此調用被封裝的内容:對象.屬性名
+ View Code
2、通過self間接調用被封裝的内容
執行類中的方法時,需要通過self間接調用被封裝的内容
+ View Code
綜上所述,對于面向對象的封裝來說,其實就是使用構造方法将内容封裝到 對象 中,然後通過對象直接或者self間接擷取被封裝的内容。
練習一:在終端輸出如下資訊
- 小明,10歲,男,上山去砍柴
- 小明,10歲,男,開車去東北
- 小明,10歲,男,最愛大保健
- 老李,90歲,男,上山去砍柴
- 老李,90歲,男,開車去東北
- 老李,90歲,男,最愛大保健
- 老張...
函數式程式設計 面向對象
上述對比可以看出,如果使用函數式程式設計,需要在每次執行函數時傳入相同的參數,如果參數多的話,又需要粘貼複制了... ;而對于面向對象隻需要在建立對象時,将所有需要的參數封裝到目前對象中,之後再次使用時,通過self間接去目前對象中取值即可。
練習二:遊戲人生程式
1、建立三個遊戲人物,分别是:
- 蒼井井,女,18,初始戰鬥力1000
- 東尼木木,男,20,初始戰鬥力1800
- 波多多,女,19,初始戰鬥力2500
- 草叢戰鬥,消耗200戰鬥力
- 自我修煉,增長100戰鬥力
- 多人遊戲,消耗500戰鬥力
二、繼承
繼承,面向對象中的繼承和現實生活中的繼承相同,即:子可以繼承父的内容。
例如:
貓可以:喵喵叫、吃、喝、拉、撒
狗可以:汪汪叫、吃、喝、拉、撒
如果我們要分别為貓和狗建立一個類,那麼就需要為 貓 和 狗 實作他們所有的功能,如下所示:
僞代碼
上述代碼不難看出,吃、喝、拉、撒是貓和狗都具有的功能,而我們卻分别的貓和狗的類中編寫了兩次。如果使用 繼承 的思想,如下實作:
動物:吃、喝、拉、撒
貓:喵喵叫(貓繼承動物的功能)
狗:汪汪叫(狗繼承動物的功能)
僞代碼 代碼執行個體
是以,對于面向對象的繼承來說,其實就是将多個類共有的方法提取到父類中,子類僅需繼承父類而不必一一實作每個方法。
注:除了子類和父類的稱謂,你可能看到過 派生類 和 基類 ,他們與子類和父類隻是叫法不同而已。
學習了繼承的寫法之後,我們用代碼來是上述阿貓阿狗的功能:
代碼執行個體
那麼問題又來了,多繼承呢?
- 是否可以繼承多個類
- 如果繼承的多個類每個類中都定了相同的函數,那麼那一個會被使用呢?
1、Python的類可以繼承多個類,Java和C#中則隻能繼承一個類
2、Python的類如果繼承了多個類,那麼其尋找方法的方式有兩種,分别是:深度優先和廣度優先
- 當類是經典類時,多繼承情況下,會按照深度優先方式查找
- 當類是新式類時,多繼承情況下,會按照廣度優先方式查找
經典類多繼承 新式類多繼承
經典類:首先去A類中查找,如果A類中沒有,則繼續去B類中找,如果B類中麼有,則繼續去D類中找,如果D類中麼有,則繼續去C類中找,如果還是未找到,則報錯
新式類:首先去A類中查找,如果A類中沒有,則繼續去B類中找,如果B類中麼有,則繼續去C類中找,如果C類中麼有,則繼續去D類中找,如果還是未找到,則報錯
注意:在上述查找過程中,一旦找到,則尋找過程立即中斷,便不會再繼續找了
三、多态
Pyhon不支援Java和C#這一類強類型語言中多态的寫法,但是原生多态,其Python崇尚“鴨子類型”。
Python僞代碼實作Java或C#的多态 Python “鴨子類型”
總結
以上就是本節對于面向對象初級知識的介紹,總結如下:- 面向對象是一種程式設計方式,此程式設計方式的實作是基于對 類 和 對象 的使用
- 類 是一個模闆,模闆中包裝了多個“函數”供使用
- 對象,根據模闆建立的執行個體(即:對象),執行個體用于調用被包裝在類中的函數
- 面向對象三大特性:封裝、繼承和多态
問答專區
問題一:什麼樣的代碼才是面向對象?
答:從簡單來說,如果程式中的所有功能都是用 類 和 對象 來實作,那麼就是面向對象程式設計了。
問題二:函數式程式設計 和 面向對象 如何選擇?分别在什麼情況下使用?
答:須知:對于 C# 和 Java 程式員來說不存在這個問題,因為該兩門語言隻支援面向對象程式設計(不支援函數式程式設計)。而對于 Python 和 PHP 等語言卻同時支援兩種程式設計方式,且函數式程式設計能完成的操作,面向對象都可以實作;而面向對象的能完成的操作,函數式程式設計不行(函數式程式設計無法實作面向對象的封裝功能)。
是以,一般在Python開發中,全部使用面向對象 或 面向對象和函數式混合使用
面向對象的應用場景:
-
多函數需使用共同的值,如:資料庫的增、删、改、查操作都需要連接配接資料庫字元串、主機名、使用者名和密碼
Demo
-
需要建立多個事物,每個事物屬性個數相同,但是值的需求
如:張三、李四、楊五,他們都有姓名、年齡、血型,但其都是不相同。即:屬性個數相同,但值不相同
Demo
問題三:類和對象在記憶體中是如何儲存?
答:類以及類中的方法在記憶體中隻有一份,而根據類建立的每一個對象都在記憶體中需要存一份,大緻如下圖:
如上圖所示,根據類建立對象時,對象中除了封裝 name 和 age 的值之外,還會儲存一個類對象指針,該值指向目前對象的類。
當通過 obj1 執行 【方法一】 時,過程如下:
- 根據目前對象中的 類對象指針 找到類中的方法
- 将對象 obj1 當作參數傳給 方法的第一個參數 self
作者:武沛齊
出處:http://www.cnblogs.com/wupeiqi/
本文版權歸作者和部落格園共有,歡迎轉載,但未經作者同意必須保留此段聲明,且在文章頁面明顯位置給出原文連接配接。
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