#2 Python面向對象（一）

前言

對於萌新來說，面向對象，這是一個很陌生的詞語。如果你接觸過Linux，你一定知道“一切皆文件”，也就是說，在Linux中所有都是文件，鼠標是文件、鍵盤是文件、目錄是文件等等一切都是文件；Python設計時就是一門面向對象的語言，在Python中，秉承“一切皆對象”，也就是說，在Python中見到的一切都是對象。面向對象是一個很抽象的概念，來一點一點剖析它！

一、程序編程典范

在編程中，想要實現同樣的功能，可能會有好多種編寫方法，畢竟條條大路通羅馬，隨着編寫方法的不斷聚類，出現了三種主要的程序編程典范，分別是：面向過程編程、函數式編程、面向對象編程。這三種編程典范各有千秋，比較一下便知。

1.1 面向過程編程

面向過程編程的思想是讓程序從頭到尾一步步執行，環環相扣。對於小程序和小腳本來說，面向過程是最方便的。但是面向過程也有這致命的缺點，代碼的重復利用率極低，假如程序中有十次需要拿到列表里數字元素的最小值，那就要重復編寫十次這個代碼，很煩對不對，突然需求變了，不要最小值了，要最大值，那就要更改程序十次，更煩😡

list1 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
list2 = [2, 3, 1, 5, 5, 3, 1]
list3 = [23, 456, 134, 45]

max_num = list1[0]
for i in list1:
    if max_num < i:
    ¦   max_num = i
print(max_num)


max_num = list2[0]
for i in list2:
    if max_num < i:
    ¦   max_num = i
print(max_num)


max_num = list3[0]
for i in list3:
    if max_num < i:
    ¦   max_num = i
print(max_num)

# 可以看到每次都要寫一遍代碼，重復利用率極低

1.2 函數式編程

於是函數便應運而生了，函數的出現大大增加了代碼的重復利用率，並且修改起來也特別方便，程序也容易擴展。將上面的需求編寫為一個函數即可，每次使用時調用函數即可，當需求變了以后，直接修改函數的代碼塊就可以解決。這就是函數式編程，聽起來超級方便是不是，以上就是函數式編程的優點。

def maxNum(nums):
    '''
    返回nums中的最大數字
    '''
    max_num = nums[0]
    for i in nums:
    ¦   if max_num < i:
    ¦   ¦   max_num = i
    print(max_num)


list1 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
list2 = [2, 3, 1, 5, 5, 3, 1]
list3 = [23, 456, 134, 45]

maxNum(list1)
maxNum(list2)
maxNum(list3)


# 使用函數極大的提高了代碼的重復利用率

1.3 面向對象編程

但但但但但是，函數式編程就沒有缺點了嗎？當然有，要不然就不會出現面向對象編程了。

假如現在有三個角色，分別是張三、李四、王二麻子，他們的職業分別是老師、醫生、建造師，需要實現的功能是吃飯、說話、教書、治療、建造。按照函數式編程的思想，這些功能就是函數嘛，搞起：

def eat(name):
    pass
def talk(name):
    pass
def teach(name):
    pass
def treat(name):
    pass
def build(name):
    pass

# 三個人都能吃
eat('張三')
eat('李四')
eat('王二麻子')

# 三個人都能說話
talk('張三')
talk('李四')
talk('王二麻子')

# 只有張三可以教書
teach('張三')

# 只有李四可以治療
treat('李四')

# 只有王二麻子可以建造
build('王二麻子')

上面的代碼看起來實現了要有的功能，但是有一個致命的問題，那就是張三好像也可以治療和建造、李四也可以教書和建造、王二麻子也可以教書和治療，無非不過傳遞參數的時候換一個人名，這明顯是不允許的！要是可以做出限制就好了，教師只能去教書，不能去治療和建造，這就是面向對象編程的思想。

二、面向對象簡介

從上圖可以看出，對象來自於類，對象能干的事只有類里的方法，現在又稀里糊塗多了一個更加陌生的新名詞：類

2.1 面向對象核心

類（class）：用來描述屬性和方法的集合。

方法：類中定義的函數

對象：類的實例化

「解釋」面向對象編程就是物以類聚，人以群分。有一個職業叫做醫生（類），這是一個抽象的存在；李四（對象）是一個醫生，這是一個具體而真實的存在；因為醫生（類）可以吃飯、說話、治療，不可以教書，那么張三（對象）就可以吃飯、說話、治療，不可以教書。

這就是面向對象編程，尤其對於游戲開發及其重要，比如英雄聯盟，所有英雄都可以使用召喚師技能（點燃、閃現等），不同英雄又有着各自不同的技能

2.2 一切皆對象

Python在設計之初就是一門面向對象編程語言，特點就是：一切皆對象。字符串、列表、字典等這些都是類，每當你創建一個具體的字符串，就相當於類的實例化對象，這個具體的對象就可以使用字符串類里的方法，這也就是為什么不同數據類型擁有不同的方法 

In [2]: print(type(''))
<class 'str'>

In [3]: print(type([]))
<class 'list'>

In [4]: print(type({}))
<class 'dict'>

In [5]: print(type(()))
<class 'tuple'>


# 可以看到這些數據類型都是類

三、類的創建和實例化

3.1 基本語法

「創建」說了這么多，相信你已經明白了面向對象編程的思想。那么接下來就要開始創建類了。基本語法如下：

class 類名:
    '''
    類的幫助信息
    '''
    類的代碼塊（可以是語句、函數、類）

可以看到類的定義和函數的定義差不多，舉幾個例子吧：

class Doctor:
    '''
    創建一個醫生類
    '''
    def eat(self):
    ¦   print('我喜歡吃')

    def talk(self):
    ¦   print('我喜歡說話')

    def treat(self):
    ¦   print('我喜歡治療病人')


class Teacher:
    '''
    創建一個老師類
    '''
    def eat(self):
    ¦   print('我喜歡吃')

    def talk(self):
    ¦   print('我喜歡說話')
    ¦
    def teach(self):
    ¦   print('我喜歡教書')

「實例化」類的實例化其實很簡單，只需要 對象 = 類() 即可，舉例子：

zhangsan = Teacher()  # 將Teacher類實例化為對象張三

lisi = Doctor()   # 將Doctor類實例化為對象李四

「屬性訪問」使用 實例化對象.方法() 即可，例如：

zhangsan.eat()
zhangsan.teach()
lisi.talk()
lisi.treat()

# 運行結果

我喜歡吃
我喜歡教書
我喜歡說話
我喜歡治療病人

3.2 self參數

細心的小伙伴已經發現類里的每一個函數都有一個默認參數self，這個self是什么呢？我們先來打印一下看看：

class Teacher:
    def eat(self):
    ¦   print(self)   # 打印self


lisi = Teacher()

lisi.eat()


# 運行結果
<__main__.Teacher object at 0x1014b12e8>

可以看到self是Teacher object，object的中文意思為對象，也就是說，self是類的實例化對象，也就是lisi。

類中函數的第一個參數是固定表示對象的，與叫什么無關，self是大家約定俗成的叫法而已，換成其他名稱也是可以的，比如換成sb

class Teacher:
    def eat(sb):
    ¦   print(sb)


lisi = Teacher()

lisi.eat()


# 運行結果：
<__main__.Teacher object at 0x104034320>

不是特殊需要盡量不要改變self的名稱啦🐷

小結

關於面向對象第一小節就記錄這么多，主要是理解面向對象的思想以及簡單類的創建。之后會講解類的各種變量、類的傳參、類的性質、類的各種方法。今天就肝到這里