day6-面向对象

一、面向对象引子

1. 编程范式

编程：用特定的语法+数据结构+算法组成的代码来告诉计算机如何执行任务的过程

程序：为了得到任务结果而编写的一组指令的集合

编程范式：对实现任务的不同编程方式的特点进行归纳总结，所得出的编程方式类别

2. 面向过程编程

程序从上到下一步步执行，一步步从上到下，从头到尾的解决问题 。基本设计思路就是程序一开始是要着手解决一个大的问题，然后把一个大问题分解成很多个小问题或子过程，这些子过程再执行的过程再继续分解直到小问题足够简单到可以在一个小步骤范围内解决。

举个典型的面向过程的例子， 数据库备份， 分三步，连接数据库，备份数据库，测试备份文件可用性。

代码如下：

def db_conn():
    print("connecting db...")
 
def db_backup(dbname):
    print("导出数据库...",dbname)
    print("将备份文件打包，移至相应目录...")
 
def db_backup_test():
    print("将备份文件导入测试库，看导入是否成功")
 
def main():
    db_conn()
    db_backup('my_db')
    db_backup_test()
 
if __name__ == '__main__':
    main()

问题显而易见，如果你要对程序进行修改，对你修改的那部分有依赖的各个部分你都也要跟着修改， 举个例子，如果程序开头你设置了一个变量值 为1 ， 但如果其它子过程依赖这个值 为1的变量才能正常运行，那如果你改了这个变量，那这个子过程你也要修改，假如又有一个其它子程序依赖这个子过程 ， 那就会发生一连串的影响，随着程序越来越大， 这种编程方式的维护难度会越来越高。
所以我们一般认为， 如果你只是写一些简单的脚本，去做一些一次性任务，用面向过程的方式是极好的，但如果你要处理的任务是复杂的，且需要不断迭代和维护 的， 那还是用面向对象比较方便。

3. 编程原则

a. 写重复代码是非常不好的低级行为

b. 你写的代码需要经常变更 

二、面向对象

1. 概念

a. 面向对象编程

OOP(Object-Oriented Programming)编程是利用“类”和“对象”来创建各种模型来实现对真实世界的描述，使用面向对象编程的原因一方面是因为它可以使程序的维护和扩展变得更简单，并且可以大大提高程序开发效率 ，另外，基于面向对象的程序可以使他人更加容易理解你的代码逻辑，从而使团队开发变得更从容。

b. Class类

一个类即是对一类拥有相同属性的对象的抽象、蓝图、原型。在类中定义了这些对象的都具备的属性（variables(data)）、共同的方法。

c. Object对象

一个对象即是一个类的实例化后实例，一个类必须经过实例化后方可在程序中调用，一个类可以实例化多个对象，每个对象亦可以有不同的属性，就像人类是指所有人，每个人是指具体的对象，人与人之前有共性，亦有不同

2. 特性

a. 封装(Encapsulation)

在类中对数据的赋值、内部调用对外部用户是透明的，这使类变成了一个胶囊或容器，里面包含着类的数据和方法。

封装的作用：

防止对象的数据被随意修改

使外部程序不需要关注对象内部的构造，只需要通过此对象对外提供的接口进行直接访问即可

b. 继承(Inheritance)

一个类可以派生出子类，在这个父类里定义的属性、方法自动被子类继承。

通过父类-->子类的方式以最小代码量的方式实现，不同角色的共同点和不同点同时存在。

c. 多态(Polymorphism )

多态是面向对象的重要特性,简单点说:“一个接口，多种实现”，指一个基类中派生出了不同的子类，且每个子类在继承了同样的方法名的同时又对父类的方法做了不同的实现，这就是同一种事物表现出的多种形态。

3. 实例

角色：恐怖分子、警察，每个人都有生命值、武器

功能：被打中后会掉血、开枪、买枪

# 用class定义类
class Role(object):
    # 对类的说明
    """Role class"""
    # 构造函数（构造方法、初始化方法）：传入实例默认值
    # 不写调用默认的构造方法
    def __init__(self,name,role,weapon,life_value=100,money=15000):
        self.name = name
        self.role = role
        self.weapon = weapon
        self.life_value = life_value
        self.money = money
  
    # 类方法    
    def shot(self):
        """shot funcation"""
        print("shooting...")
  
    def got_shot(self):
        print("ah...,I got shot...")
        
    # self相当于实例化对象本身
    def buy_gun(self):
        print("just bought %s" % self.weapon)

# 定义一个r1的对象，实例化对象
# 相当于r1 = Role(r1, 'Alex','police','AK47)
r1 = Role('Alex','police','AK47')
r2 = Role('Jack','terrorist','B22')

# 调用实例的方法
# 相当于r1.got_gun(r1) 
r1.buy_gun()

过程图：