python基础—面向对象初识
一、前引
http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/6182264.html#_label14
开发一个<人狗大战>游戏，通过函数实现
''' 函数 制作一个人狗大战游戏。 人：名字，血量，攻击力，性别 狗：名字，血量，攻击力，品种 ''' def Person(name,hp,attack,gender): dic = {'name': name, 'health': hp, 'attack': attack, 'gender': gender} def fight(dog): dog['health'] -= dic['attack'] print('%s攻击了%s,%s掉了%s点血'%(dic['name'],dog['name'],dog['name'],dic['attack'])) dic['fight'] = fight return dic def Dog(name,hp,attack,kind): dic = {'name': name, 'health': hp, 'attack': attack, 'kind': kind} def bite(person): person['health'] -= dic['attack'] print('%s攻击了%s，%s掉了%s点血.'%(dic['name'],person['health'],person['name'],dic['attack'])) dic['bite'] = bite return dic # 互相打斗 alex = Person('alex',300,30,'buxiang') hei = Dog('xiaohei',200,20,'hashiqi') # print(alex) # print(hei) alex['fight'](hei) print(hei['health']) hei['bite'](alex) print(alex['health'])
1.通过两个模子，捏造出两个具体的对象，
抽象：只能知道某一具有共同属性的事物整体
具体：可以描述某一个对象属性的具体的值
2.通过将特定的方法定义在各自的函数中，为方法限制使用范围，其他对象不能随意调用
3.面向对象编程：：
思考这个程序有几个抽象类型
描述这个类型具有的属性和动作
将属性和动作封装到这个类型中
二、面向过程VS面向对象
1.面向过程
面向过程的程序设计的核心是过程（流水线式思维），过程即解决问题的步骤，面向过程的设计就好比精心设计好一条流水线，考虑周全什么时候处理什么东西。
优点：极大的降低了写程序的复杂度，只需要顺着要执行的步骤，堆叠代码即可。
缺点：一套流水线或者流程就是用来解决一个问题，代码牵一发而动全身。
应用场景：一旦完成基本很少改变的场景，著名的例子有Linux內核，git，以及Apache HTTP Server等。
2.面向对象
面向对象的程序设计的核心是对象（上帝式思维），要理解对象为何物，必须把自己当成上帝，上帝眼里世间存在的万物皆为对象，不存在的也可以创造出来。
优点：解决了程序的扩展性。对某一个对象单独修改，会立刻反映到整个体系中，如对游戏中一个人物参数的特征和技能修改都很容易。
缺点：可控性差，无法向面向过程的程序设计流水线式的可以很精准的预测问题的处理流程与结果，面向对象的程序一旦开始就由对象之间的交互解决问题，即便是上帝也无法预测最终结果。于是我们经常看到一个游戏人某一参数的修改极有可能导致阴霸的技能出现，一刀砍死3个人，这个游戏就失去平衡。
应用场景：需求经常变化的软件，一般需求的变化都集中在用户层，互联网应用，企业内部软件，游戏等都是面向对象的程序设计大显身手的好地方。
在python 中面向对象的程序设计并不是全部。
面向对象编程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它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。
了解一些名词：类、对象、实例、实例化
类：具有相同特征的一类事物(人、狗、老虎)
对象／实例：具体的某一个事物（隔壁阿花、楼下旺财）
实例化：类——>对象的过程（这在生活中表现的不明显，我们在后面再慢慢解释）
三、初识类和对象
1.类相关知识
为什么要使用类
在使用了函数之后，我们可以减少代码冗余，合理组织程序结构，提升了代码的扩张性。
但是仅仅用函数还不能完全达到隔离数据资源，组织程序结构的目的，也就是当我们需要多个函数操作相同的数据资源时，这些数据资源只针对对这几个函数使用。我们并不想使这些数据被全局调用。
这个时候函数已经无法满足我们的要求了，类就可以帮助我们组织数据，并封装来类中，供类中的函数使用，使代码更加简洁，清晰。
类的声明
def functionName(args): '函数文档字符串' 函数体
''' class 类名: '类的文档字符串' 类体 ''' #我们创建一个类 class Data: pass
class Person: #定义一个人类 role = 'person' #人的角色属性都是人 def walk(self): #人都可以走路，也就是有一个走路方法，也叫动态属性 print("person is walking...")
类的作用：属性引用和实例化
属性引用（类名.属性）
class Person: #定义一个人类 role = 'person' #人的角色属性都是人 def walk(self): #人都可以走路，也就是有一个走路方法 print("person is walking...") print(Person.role) #查看人的role属性 print(Person.walk) #引用人的走路方法，注意，这里不是在调用
定义函数和类的区别
- 定义函数只检测语法不执行函数体代码
- 定义类会立刻执行类体代码，会产生类的名称空间，将类体代码执行过程中产生的名字都存放到类的名称空间中。
将变量存储到名称空间是方便我们后续取出使用。
属性的查看和修改
类属性的查看
# 查看类中的变量的方法（一） print(Person.__dict__['name']) # 查看类中的变量的方法（一）--常用 print(Person.name) # 调用方法，对象名.方法名() print(egg.walk())
类属性的修改
class Dog: def __init__(self,name,blood,attack,kind): self.name = name # 向对象的内存空间中添加属性 self.blood = blood # 可以通过self在类的内部完成 self.attack = attack self.kind = kind # 向对象的内存空间中添加属性 # 1.通过self在类的内部完成 # 2.通过对象名在类的外部完成 hei = Dog('hei',300,30,'hashiqi') hua = Dog('hua',400,40,'shamoye') hei.food = 'single狗粮' # 在类的外部通过对象名在修改属性的值 hei.blood = 305 print(hei.__dict__) # 在类的外面删除属性 del hei.food print(hei.__dict__)
self参数
self：在实例化时自动将对象/实例本身传给__init__的第一个参数，你也可以给他起个别的名字，但是正常人都不会这么做。
因为你瞎改别人就不认识。
self的本质
self本质就是对象本身，将对象本身自动传进方法中，本质上是将对象的命名空间中的变量传入方法。所以在方法中可以直接使用对象.变量名，而不需要再把这些变量当参数传入了。
类属性的补充
一：我们定义的类的属性到底存到哪里了？有两种方式查看 dir(类名)：查出的是一个名字列表 类名.__dict__:查出的是一个字典，key为属性名，value为属性值 二：特殊的类属性 类名.__name__# 类的名字(字符串) 类名.__doc__# 类的文档字符串 类名.__base__# 类的第一个父类(在讲继承时会讲) 类名.__bases__# 类所有父类构成的元组(在讲继承时会讲) 类名.__dict__# 类的字典属性 类名.__module__# 类定义所在的模块 类名.__class__# 实例对应的类(仅新式类中) 类属性的补充
2.对象相关知识
实例化获取对象
类名加括号就是实例化，会自动触发__init__函数的运行，可以用它来为每个实例定制自己的特征
实例化的过程就是类——>对象的过程
原本我们只有一个Person类，在这个过程中，产生了一个egg对象，有自己具体的名字、攻击力和生命值。
语法：对象名 = 类名(参数)
class Person: #定义一个人类 role = 'person' #人的角色属性都是人 def __init__(self,name): self.name = name # 每一个角色都有自己的昵称; def walk(self): #人都可以走路，也就是有一个走路方法 print("person is walking...") print(Person.role) #查看人的role属性 print(Person.walk) #引用人的走路方法，注意，这里不是在调用 egg = Person('egon') #类名()就等于在执行Person.__init__() #执行完__init__()就会返回一个对象。这个对象类似一个字典，存着属于这个人本身的一些属性和方法。
对象方法
回到咱们的人狗大战：现在我们需要对我们的类做出一点点改变
人类除了可以走路之外，还应该具备一些攻击技能。
class Dog: # 狗模子--类 a = 1000 # 静态变量，这个类中变量，是所有对象共享的值。 def __init__(self,name, health, ad,kind): # 初始化方法 print('初始化属性') # self.__dict__['name'] = name # self.__dict__['health'] = hp # self.__dict__['color'] = color self.name = name # 实例变量/对象属性 self.health = health self.attack = ad self.kind = kind hei = Dog('xiaohei', 20, 1,'hashiqi') # 具体化，实例化对象 # print(dog1.__dict__['name']) # print(dog1.__dict__['hp']) print(hei.name) # 引用实例对象 引用对象的属性class Person: # 定义一个人类 role = 'person' # 人的角色属性都是人 def __init__(self, name, aggressivity, life_value): self.name = name # 每一个角色都有自己的昵称; self.aggressivity = aggressivity # 每一个角色都有自己的攻击力; self.life_value = life_value # 每一个角色都有自己的生命值; def attack(self,dog): # 人可以攻击狗，这里的狗也是一个对象。 # 人攻击狗，那么狗的生命值就会根据人的攻击力而下降 dog.life_value -= self.aggressivity
对象是关于类而实际存在的一个例子，即实例
对象/实例只有一种作用：属性引用
egg = Person('egon',10,1000) print(egg.name) print(egg.aggressivity) print(egg.life_value)
当然了，你也可以引用一个方法，因为方法也是一个属性，只不过是一个类似函数的属性，我们也管它叫动态属性。
引用动态属性并不是执行这个方法，要想调用方法和调用函数是一样的，都需要在后面加上括号。
注意：类中的方法是绑定给对象使用的，类和对象都可以使用。
函数方法理解类
def Person(*args,**kwargs): self = {} def attack(self,dog): dog['life_value'] -= self['aggressivity'] def __init__(name,aggressivity,life_value): self['name'] = name self['aggressivity'] = aggressivity self['life_value'] = life_value self['attack'] = attack __init__(*args,**kwargs) return self egg = Person('egon',78,10) print(egg['name'])
类定义及调用的固定模式
class 类名: def __init__(self,参数1,参数2): self.对象的属性1 = 参数1 self.对象的属性2 = 参数2 def 方法名(self):pass def 方法名2(self):pass 对象名 = 类名(1,2) #对象就是实例，代表一个具体的东西 #类名() : 类名+括号就是实例化一个类，相当于调用了__init__方法 #括号里传参数，参数不需要传self，其他与init中的形参一一对应 #结果返回一个对象 对象名.对象的属性1 #查看对象的属性，直接用 对象名.属性名 即可 对象名.方法名() #调用类中的方法，直接用 对象名.方法名() 即可 小结
3.类和对象名称空间
类的加载顺序
1.类定义中，内部第一个缩进的所有代码都是在该py文件被调用或者被执行的时候同时也被执行了，这里和函数有区别，而内部方法中的代码只会在方法被调用时才会被执行。
2.类中的代码永远是从上到下一次执行的
类的名称空间
创建一个类就会创建一个类的名称空间，用来存储类中定义的所有名字，这些名字称为类的属性。
类的本质就是一个用来存储类属性和对象方法的名称空间。
而类有两种属性：静态属性和动态属性
- 静态属性就是直接在类中定义的变量
- 动态属性就是定义在类中的方法
其中类的数据属性是共享给所有对象的
而类的动态属性是绑定到所有对象的
对象名称空间
创建一个对象/实例就会创建一个对象/实例的名称空间，存放对象/实例的名字，称为对象/实例的属性。
对象的本质就是一个用来存储对象属性的名称空间。
在obj.name会先从obj自己的名称空间里找name，找不到则去类中找，类也找不到就找父类...最后都找不到就抛出异常
# 类 和 对象 存储在两块命名空间里的 class Student: country = 'China' def __init__(self,name,country): self.name = name self.country = country zhang = Student('zhangyao','东北人') zou = Student('zoulu','新疆人') print(Student.country) print(zhang.country) print(zou.country) # 对象去找类空间中的名字的前提，是自己内部空间没有这个变量.
对于类中静态变量的使用：
如果在方法中使用静态变量，需要用<类名>.<静态变量名>或者self.<静态变量名>
如果需要修改静态变量的值，要使用<类名>.<静态变量名>修改，这样所有的内部方法都可以感知到改变
# 家庭收入统计类 class Family: money = 0 def __init__(self,name): self.name = name def salary(self,salary): Family.money += salary father = Family('father') mother = Family('mother') for i in range(10): father.salary(6000) mother.salary(4000) print(f'家庭年收入{Family.money}元')
修改对象属性时：
只要是对一个对象.名字直接重新赋值，那么就是在这个对象的空间内创建了新的属性
只要是对一个可变的数据类型内部的数据修改，那么所有的对象和类还是共享这个改变后的结果.
class List_modify: l = [0] def __init__(self,name): self.name = name b1 = List_modify('yanhaiqing') b2 = List_modify('sunjingjing') b1.l[0] += 1 print(b2.l[0]) # 1 b1.l = [1,2,3] print(b2.l) # [1]
class A: name = 'alex' def __init__(self):pass def change(self): self.name = 'wupeiqi' def change1(self): A.name = 'wupeiqi' a = A() a.change() print(A.name) # alex a.change1() print(A.name) # wupeiqi
4.面向对象的组合用法
类的组合：在一个类中以另外一个类的对象作为数据属性，称为类的组合
class Weapon: def prick(self, obj): # 这是该装备的主动技能,扎死对方 obj.life_value -= 500 # 假设攻击力是500 class Person: # 定义一个人类 role = 'person' # 人的角色属性都是人 def __init__(self, name): self.name = name # 每一个角色都有自己的昵称; self.weapon = Weapon() # 给角色绑定一个武器; egg = Person('egon') egg.weapon.prick() #egg组合了一个武器的对象，可以直接egg.weapon来使用组合类中的所有方法
圆形和圆环的组合
# 园形类 class Circle: def __init__(self,radius): self.radius = radius def area(self): return 3.14*self.radius**2 def perimeter(self): return 3.14*2*self.radius # 圆环类 class Double_circle: def __init__(self,circle1,circle2): if circle1.radius >= circle2.radius: self.circle1 = circle1 self.circle2 = circle2 else: self.circle1 = circle2 self.circle2 = circle1 def area(self): res = self.circle1.area() - self.circle2.area() return round(res,2) def perimeter(self): res = self.circle1.perimeter() + self.circle2.perimeter() return round(res,2) c1 = Circle(6) c2 = Circle(5) dc = Double_circle(c1,c2) print(dc.area()) print(dc.perimeter())
分析：
组合：一个类的对象是另一个类对象的属性
圆形类的对象 是圆环类对象的outer属性的值，计算圆形相关数据的公式只和Circle类在一起.
其余的用到公式的地方都是通过circle类来使用的，公式与其他类之间的关系是一个“松耦合”关系.
学生和课程的组合
# 学生和课程 class Course: def __init__(self,name,price,period): self.name =name self.price = price self.period = period class Student: def __init__(self,name,num,course): self.name = name self.num = num self.course = course python = Course('python', 25000,'6 months') s1 = Student('renshilong',10086,python) s2 = Student('renxitong',10065,python) s3 = Student('dongpeng',10064,python) print(s1.course.price) python.price = 30000 print(s1.course.price) python.period = '7 months' print(s2.course.period)
''' 扩展： s3学生对象中： self.name = 'dongpeng', 'dongpeng' 是一个字符串对象 这里就是将字符串对象'dongpeng'当做s3对象的属性，也就是名字 slef.name.strip()，self.name可以使用字符串类的方法。 所以说其实这里也可以是Student类和字符串str类的组合 一切皆对象 ''' ''' s3学生对象中： self.price = 25000, 25000 是一个字符串对象 这里也是将整型对象25000当做s3对象的价格属性 slef.price同样也可以使用整型int类的方法。 这里也算是Student类和整型int类的组合 一切皆对象 '''
当类之间有显著不同，并且较小的类是较大的类所需要的组件时，用组合比较好
四、面向对象三大特征
1.继承
概念：继承是一种创建新类的方式，在python中，新建的类可以继承一个或多个父类，父类又可称为基类或超类，新建的类称为派生类或子类
继承又分为单继承和多继承
单继承
子类只继承一个父类的属性和方法的继承方式，称为单继承
class Animal: #定义父类 def __init__(self,name,kind): self.name = name self.kind = kind def eat(self,food): print(f'{self.name} is eating {food}') class Cat(Animal): #单继承，基类是Animal，派生类是Cat pass class Dog(Animal): pass hua = Cat('小花','橘猫') print(hua.name) print(hua.kind) hua.eat('xiaoyugan')
单继承中父类属性的调用
方法一
# 第一种方法：直接调用父类的__init__方法，需要手动传self参数 class Animal: def __init__(self, name, kind): self.name = name self.kind = kind def eat(self, food): print(f'{self.name} is eating {food}') class Cat(Animal): def __init__(self, name, kind, eye_color): Animal.__init__(self,name,kind) # 第一种方法，直接调用父类的__init__方法，需要手动传self参数 self.eye_color = eye_color # 派生属性
方法二（推荐）
# 第二种方法：使用super().__init__()，寻找父类，或者超类，super自动帮你传入self，参数里面不需自行传self class Animal: def __init__(self, name, kind): self.name = name self.kind = kind def eat(self, food): print(f'{self.name} is eating {food}') class Cat(Animal): def __init__(self, name, kind, eye_color): super().__init__(name,kind) # 第二种方法，使用super().__init__()方法，相当于执行了父类的init方法 # super(Cat,self).__init__(name,kind) self.eye_color = eye_color # 派生属性
子类使用父类的属性和方法时：
1.想要使用某一个属性或方法，如果自己有，就用自己的；如果自己没有，就用父类的；如果父类也没有，就报错。
2.如果想使用的属性或方法父类和子类都有，既想使用子类的，也想使用父类的，调用父类方法时使用：
- 父类名.方法名(self,参数1,参数2)
- super().方法名(参数1,参数2)
多继承
子类继承多个父类的属性和方法的继承方式，称为多继承
class Fly_animal: # 父类1 def fly(self):pass class Walk_animal: # 父类2 def walk(self):pass class Swin_animal: # 父类3 def swim(self):pass class Frog(Walk_animal,Swin_animal): # 多继承 pass class Tiger(Walk_animal,Swin_animal): # 多继承 pass class Swan(Fly_animal,Swin_animal,Walk_animal): # 多继承 pass class Parrot(Fly_animal,Walk_animal): # 多继承 def talk(self): pass
多继承中的继承顺序问题
1.python中类可以继承多个类，Java和C#中则只能继承一个类
2.python的类如果继承了多个类，那么期寻找方法的方式有两种，深度优先和广度优先
当类是经典类时，多继承情况下， 会按照深度优先的方式查找
当类是新式类时，多继承情况下， 会按照广度优先方式查找
经典类和新式类，从字面上可以看出一个老一个新，新的必然包含更多的功能，也是之后推荐的写法，如果当前类或者父类继承了object类，那么该类就是新式类，否则便是经典类。
继承实例
class A(object): def test(self): print('from A') class B(A): def test(self): print('from B') class C(A): def test(self): print('from C') class D(B): def test(self): print('from D') class E(C): def test(self): print('from E') class F(D,E): # def test(self): # print('from F') pass f1=F() f1.test() print(F.__mro__) #只有新式才有这个属性可以查看线性列表，经典类没有这个属性 #新式类继承顺序:F->D->B->E->C->A #经典类继承顺序:F->D->B->A->E->C #python3中统一都是新式类 #pyhon2中才分新式类与经典类
继承原理
python到底是如何实现继承的，对于你定义的每一个类，python会计算出一个方法解析顺序(MRO)列表，这个MRO列表就是一个简单的所有基类的线性顺序列表，例如
>>> F.mro() #等同于F.__mro__ [<class '__main__.F'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.E'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>]
为了实现继承,python会在MRO列表上从左到右开始查找基类,直到找到第一个匹配这个属性的类为止。
而这个MRO列表的构造是通过一个C3线性化算法来实现的。我们不去深究这个算法的数学原理,它实际上就是合并所有父类的MRO列表并遵循如下三条准则:
- 子类会先于父类被检查
- 多个父类会根据它们在列表中的顺序被检查
- 如果对下一个类存在两个合法的选择,选择第一个父类
钻石继承问题：
class A(object): def func(self): print('a') class B(A): def func(self): print('b') class C(A): def func(self): print('c') class D(B,C): def func(self): print('d') d = D() d.func()
乌龟继承问题
# 乌龟继承问题 class A(object): def func(self): print('a') class B(A): def func(self): print('b') class C(A): def func(self): print('c') class D(B): def func(self): print('d') class E(C): def func(self): print('e') class F(D,E): def func(self): print('f') f = F() f.func()
C3算法
# C3算法实现的过程： class A(object): def func(self): print('a') class B(A): def func(self): print('b') class C(A): def func(self): print('c') class F(object): def func(self): print('f') class D(A,F): def func(self): print('d') class E(B,C,F): def func(self): print('e') class G(C,D): def func(self): print('g') class H(G,E): def func(self): print('h') print(H.mro()) ''' C3算法：从顶点往下依次提取继承图上节点继承顺序链 A = [AO] B = B,B节点的父类对应的继承顺序 B = B,A节点继承顺序 B = B,[AO] 当前节点提取顺序链分两种情况： 第一种：该节点只有一条继承顺序链： 1.如果这条顺序链从左到右第一个类节点，在后面的继承循序中不再出现，就可以把这个点提取到等式左边 2.按这个方法依次提取完后得到的就是该节点的继承顺序链 第二种：有多条继承顺序链 1.如果第一个顺序链从左到右的第一个类节点 2.如果该类节点不再出现在后面的继承顺序中，或者在后面其他的继承顺序链中也是第一个 3.那么就可以把这个点提取出来，作为继承顺序中的第一个类节点 4.如果该节点不满足，就跳过该顺序链，判断下一个顺序链的第一个是否满足，满足提出来。 5.按照这个方法对所有顺序链的首节点去判断。 按照上述规则可以提取D点的顺序链，E点的顺序链 l(D) = D + [BAO] 所以D节点的继承顺序链：[DBAO] l(E) = E + [CAO] 所以E节点的继承循序链：[ECAO] 最终归结到F点：出现了两条继承顺序链 l(F) = F + [DBAO] + [ECAO] [F] = [DBAO] + [ECAO] [FD] = [BAO] + [ECAO] [FDB] = [AO] + [ECAO] [FDBE] = [AO] + [CAO] [FDBEC] = [AO] + [AO] [FDBECA] = [O] + [O] [FDBECAO] 最终得到的F节点的继承顺序链就是： FDBECAO 注意点：在画继承图的时候，在左边的父节点在继承中需要写在多继承括号的前边。如果不一致的话，运行和算出的结果会出现问题。 '''
注意点：
在多继承中，super就只和mro顺序有关系，和父类、子类没有关系，其实本质上，单继承也是这样，只不过，单继承中，父类和子类的关系和mro顺序是一致的.
查看继承
>>> Cat.__bases__ #__base__只查看从左到右继承的第一个子类，__bases__则是查看所有继承的父类 (<class '__main__.Animal'>,) >>> Frog.__bases__ (<class '__main__.Walk_animal'>, <class '__main__.Swin_animal'>)
提示：如果没有指定基类，python的类会默认继承object类，object是所有python类的基类，它提供了一些常见方法（如__str__）的实现。
>>> Animal.__bases__ (<class 'object'>,) >>>Walk_animal.__bases__ (<class 'object'>,)
继承与抽象（先抽象再继承）
抽象即抽取类似或者说比较像的部分。
抽象分成两个层次：
1.将奥巴马和梅西这俩对象比较像的部分抽取成类；
2.将人，猪，狗这三个类比较像的部分抽取成父类。
抽象最主要的作用是划分类别（可以隔离关注点，降低复杂度）
继承：是基于抽象的结果，通过编程语言去实现它，肯定是先经历抽象这个过程，才能通过继承的方式去表达出抽象的结构。
抽象只是分析和设计的过程中，一个动作或者说一种技巧，通过抽象可以得到类
继承与重用性
==========================第一部分 例如 猫可以：吃、喝、爬树 狗可以：吃、喝、看家 如果我们要分别为猫和狗创建一个类，那么就需要为 猫 和 狗 实现他们所有的功能，伪代码如下： #猫和狗有大量相同的内容 class 猫： def 吃(self): # do something def 喝(self): # do something def 爬树(self): # do something class 狗： def 吃(self): # do something def 喝(self): # do something def 看家(self): #do something ==========================第二部分 上述代码不难看出，吃、喝是猫和狗都具有的功能，而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想，如下实现： 动物：吃、喝 猫：爬树（猫继承动物的功能） 狗：看家（狗继承动物的功能） 伪代码如下： class 动物: def 吃(self): # do something def 喝(self): # do something # 在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类 class 猫(动物)： def 爬树(self): print '喵喵叫' # 在类后面括号中写入另外一个类名，表示当前类继承另外一个类 class 狗(动物)： def 看家(self): print '汪汪叫' ==========================第三部分 #继承的代码实现 class Animal: def eat(self): print("%s 吃 " %self.name) def drink(self): print ("%s 喝 " %self.name) class Cat(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed = '猫' def climb(self): print('爬树') class Dog(Animal): def __init__(self, name): self.name = name self.breed='狗' def look_after_house(self): print('汪汪叫') # ######### 执行 ######### c1 = Cat('小白家的小黑猫') c1.eat() c2 = Cat('小黑的小白猫') c2.drink() d1 = Dog('胖子家的小瘦狗') d1.eat() 使用继承来解决代码重用的例子
在开发程序的过程中，如果我们定义了一个类A，然后又想新建立另外一个类B，但是类B的大部分内容与类A的相同时
我们不可能从头开始写一个类B，这就用到了类的继承的概念。
通过继承的方式新建类B，让B继承A，B会‘遗传’A的所有属性(数据属性和函数属性)，实现代码重用
提示：用已经有的类建立一个新的类，这样就重用了已经有的软件中的一部分设置大部分，大大省了编程工作量，这就是常说的软件重用，不仅可以重用自己的类，也可以继承别人的，比如标准库，来定制新的数据类型，这样就是大大缩短了软件开发周期，对大型软件开发来说，意义重大.
派生
当然子类也可以添加自己新的属性或者在自己这里重新定义这些属性（不会影响到父类），需要注意的是，一旦重新定义了自己的属性且与父类重名，那么调用新增的属性时，就以自己为准了。
class Animal: ''' 人和狗都是动物，所以创造一个Animal基类 ''' def __init__(self, name, aggressivity, life_value): self.name = name # 人和狗都有自己的昵称; self.aggressivity = aggressivity # 人和狗都有自己的攻击力; self.life_value = life_value # 人和狗都有自己的生命值; def eat(self): print('%s is eating'%self.name) class Dog(Animal): ''' 狗类，继承Animal类 ''' def bite(self, people): ''' 派生：狗有咬人的技能 :param people: ''' people.life_value -= self.aggressivity class Person(Animal): ''' 人类，继承Animal ''' def attack(self, dog): ''' 派生：人有攻击的技能 :param dog: ''' dog.life_value -= self.aggressivity egg = Person('egon',10,1000) ha2 = Dog('二愣子',50,1000) print(ha2.life_value) print(egg.attack(ha2)) print(ha2.life_value)
抽象类和接口类
抽象类
概念：python中用来规范子类实现统一方法的特殊形式的类，只能被继承，不能被实例化，同java一样，同样需要借助模块实现。
为什么使用抽象类：
如果说类是从一堆对象中抽取相同的内容而来的，那么抽象类就是从一堆类中抽取相同的内容而来的，内容包括数据属性和函数属性。通过抽象类使子类相同作用的方法实现一致的调用方式，有助于代码的可读性和规范性。
python中抽象类的实现
抽象类的范式： class <类名>(metaclass = ABCMeta): @abstractmethod def <规定方法名1>(self):pass @abstractmethod def <规定方法名2>(self):pass @abstractmethod def <规定方法名2>(self):pass
#一切皆文件 import abc #利用abc模块实现抽象类 class All_file(metaclass=abc.ABCMeta): all_type='file' @abc.abstractmethod #定义抽象方法，无需实现功能 def read(self): '子类必须定义读功能' pass @abc.abstractmethod #定义抽象方法，无需实现功能 def write(self): '子类必须定义写功能' pass # class Txt(All_file): # pass # # t1=Txt() #报错,子类没有定义抽象方法 class Txt(All_file): #子类继承抽象类，但是必须定义read和write方法 def read(self): print('文本数据的读取方法') def write(self): print('文本数据的读取方法') class Sata(All_file): #子类继承抽象类，但是必须定义read和write方法 def read(self): print('硬盘数据的读取方法') def write(self): print('硬盘数据的读取方法') class Process(All_file): #子类继承抽象类，但是必须定义read和write方法 def read(self): print('进程数据的读取方法') def write(self): print('进程数据的读取方法') wenbenwenjian=Txt() yingpanwenjian=Sata() jinchengwenjian=Process() #这样大家都是被归一化了,也就是一切皆文件的思想 wenbenwenjian.read() yingpanwenjian.write() jinchengwenjian.read() print(wenbenwenjian.all_type) print(yingpanwenjian.all_type) print(jinchengwenjian.all_type)
接口类
认识：python中没有接口的专用语法，只是通过多继承，模仿接口的效果，也就是说继承多个抽象类的时候，这些抽象类就是所说的接口类
小扩展（了解）继承的两种用途：
1、继承基类的方法，并做出自己的改变或者扩展（代码重用）
2、声明某个子类兼容于某基类，定义一个接口类interface，接口类中定义了一些接口名（就是函数名）且并未实现接口的功能，子类继承接口类，并且实现接口中的功能。
实践中，继承的第一种含义意义并不很大，甚至常常是有害的。因为它使得子类与基类出现强耦合。
继承的第二种含义非常重要。它又叫“接口继承”。
接口继承实质上是要求“做出一个良好的抽象，这个抽象规定了一个兼容接口，使得外部调用者无需关心具体细节，可一视同仁的处理实现了特定接口的所有对象”——这在程序设计上，叫做归一化。
1.做出良好的抽象类，2.规定兼容接口 3.调用者可以无需关心具体实现细节，可以一视同仁处理实现特定接口的所有对象。
归一化使得高层的外部使用者可以不加区分的处理所有接口兼容的对象集合——就好象linux的泛文件概念一样，所有东西都可以当文件处理，不必关心它是内存、磁盘、网络还是屏幕（当然，对底层设计者，当然也可以区分出“字符设备”和“块设备”，然后做出针对性的设计：细致到什么程度，视需求而定）。
from abc import ABCMeta,abstractmethod #做出一个良好的抽象 class Payment(metaclass=ABCMeta): # 抽象类 def __init__(self,name,money): self.name = name self.money = money @abstractmethod # 如果我必须要实现pay方法，那么我需要给pay加以装饰器 def pay(self): pass # 创建的这个pay并没有内容 # 之所以写一个pay是为了规定所有子类一定要实现一个pay方法 @abstractmethod def back(self): pass #微信支付 class Wechatpay(Payment): def pay(self): print(f'{self.name}通过微信支付了{self.money}元') def back(self): print('退款') #支付宝支付 class Alipay(Payment): def pay(self): print(f'{self.name}通过支付宝支付{self.money}元') def back(self): print('退款') #苹果支付 class Applepay(Payment): # def fuqian(self): # TypeError: Can't instantiate abstract class Applepay with abstract methods pay # print(f'{self.name}通过苹果支付支付{self.money}元') def pay(self): print(f'{self.name}通过苹果支付支付{self.money}元') def back(self): print('退款') #调用者无需关心具体实现细节，可以一视同仁的处理实现了特定接口的所有对象 app = Applepay('alex',4000000) ali = Alipay('alex',3000000) wcp = Wechatpay('alex',2000000) def pay(person): person.pay() def back(person): person.back() app.pay()
依赖倒置原则：
高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象；抽象不应该应该依赖细节；
细节应该依赖抽象。换言之，要针对接口编程，而不是针对实现编程
在python中根本就没有一个叫做interface的关键字，上面的代码只是看起来像接口，其实并没有起到接口的作用，子类完全可以不用去实现接口 ，如果非要去模仿接口的概念，可以借助第三方模块：
http://pypi.python.org/pypi/zope.interfacetwisted的twisted\internet\interface.py里使用zope.interface
文档https://zopeinterface.readthedocs.io/en/latest/
设计模式：https://github.com/faif/python-patterns
接口提取了一群类共同的函数，可以把接口当做一个函数的集合。
然后让子类去实现接口中的函数。
这么做的意义在于归一化，什么叫归一化，就是只要是基于同一个接口实现的类，那么所有的这些类产生的对象在使用时，从用法上来说都一样。
归一化，让使用者无需关心对象的类是什么，只需要的知道这些对象都具备某些功能就可以了，这极大地降低了使用者的使用难度。
比如：我们定义一个动物接口，接口里定义了有跑、吃、呼吸等接口函数，这样老鼠的类去实现了该接口，松鼠的类也去实现了该接口，由二者分别产生一只老鼠和一只松鼠送到你面前，即便是你分别不到底哪只是什么鼠你肯定知道他俩都会跑，都会吃，都能呼吸。
再比如：我们有一个汽车接口，里面定义了汽车所有的功能，然后由本田汽车的类，奥迪汽车的类，大众汽车的类，他们都实现了汽车接口，这样就好办了，大家只需要学会了怎么开汽车，那么无论是本田，还是奥迪，还是大众我们都会开了，开的时候根本无需关心我开的是哪一类车，操作手法（函数调用）都一样
抽象类和接口类关系
抽象类的本质还是类，指的是一组类的相似性，包括数据属性（如all_type）和函数属性（如read、write），而接口只强调函数属性的相似性。
抽象类是一个介于类和接口直接的一个概念，同时具备类和接口的部分特性，可以用来实现归一化设计
在python中，并没有接口类这种东西，即便不通过专门的模块定义接口，我们也应该有一些基本的概念。
1.多继承问题
在继承抽象类的过程中，我们应该尽量避免多继承；
而在继承接口的时候，我们反而鼓励你来多继承接口
接口隔离原则：
使用多个专门的接口，而不使用单一的总接口。即客户端不应该依赖那些不需要的接口。
2.方法的实现
在抽象类中，我们可以对一些抽象方法做出基础实现；
而在接口类中，任何方法都只是一种规范，具体的功能需要子类实现
2.多态
概念
广义上的多态：一类食物具有多种形态的现象
如，动物有多种形态：人，狗，猪
import abc class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): #同一类事物:动物 @abc.abstractmethod def talk(self): pass class People(Animal): #动物的形态之一:人 def talk(self): print('say hello') class Dog(Animal): #动物的形态之二:狗 def talk(self): print('say wangwang') class Pig(Animal): #动物的形态之三:猪 def talk(self): print('say aoao')
侠义的多态：在函数接受参数的时候，接受的多个类的对象同属于一个父类。
扩展：java中多态和python中多态
扩展
多态性
多态动态绑定：多态性是指在不考虑实例类型的情况下使用实例
在面向对象方法中一般是这样表述多态性：
向不同的对象发送同一条消息（！！！obj.func():是调用了obj的方法func，又称为向obj发送了一条消息func），不同的对象在接收时会产生不同的行为（即方法）。
也就是说，每个对象可以用自己的方式去响应共同的消息。所谓消息，就是调用函数，不同的行为就是指不同的实现，即执行不同的函数。
比如：老师.下课铃响了（），学生.下课铃响了()，老师执行的是下班操作，学生执行的是放学操作，虽然二者消息一样，但是执行的效果不同
peo=People() dog=Dog() pig=Pig() #peo、dog、pig都是动物,只要是动物肯定有talk方法 #于是我们可以不用考虑它们三者的具体是什么类型,而直接使用 peo.talk() dog.talk() pig.talk() #更进一步,我们可以定义一个统一的接口来使用 def func(obj): obj.talk()
鸭子类型
Python崇尚鸭子类型，即‘如果看起来像、叫声像而且走起路来像鸭子，那么它就是鸭子’
python程序员通常根据这种行为来编写程序。
如：序列类型有多种形态：字符串，列表，元组，但他们直接没有直接的继承关系
''' python当中编写程序的一种特殊情况 其他语言中，正常我们说一个数据类型具有某个特点，通常是通过继承来实现，如： 继承迭代器类，来表明自身是一个迭代器类型 继承可哈希的类，表明自身是一个可哈希的类型 但是python所有的这些都不是通过继承来完成的 我们只是通过一种约定俗成的潜规则约定，如果具有__iter__,__next__就是迭代器。 如果具有__hash__方法就是可哈希类型 具有__len__方法就是可计算长度类型 '''
#二者都像鸭子,二者看起来都像文件,因而就可以当文件一样去用 class TxtFile: def read(self): pass def write(self): pass class DiskFile: def read(self): pass def write(self): pass
3.封装
封装概念
封装就是隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式。
作用：1. 将变化隔离； 2. 便于使用；3. 提高复用性； 4. 提高安全性
封装原则
- 将不需要对外提供的内容都隐藏起来；
- 把属性都隐藏，提供公共方法对其访问。
私有概念
python中利用双下划线开头的方式降属性或者方法隐藏起来，也就是变成自己私有的，也成为私有化
私有化的实现本质；
class Goods: def __init__(self,name,price): self.name = name self.__price = price # 私有属性 def get_price(self): print(self.__price) apple = Goods('苹果',5) print(apple.__dict__) # 字典中仍然有价格的属性 print(apple._Goods__price) # 私有的形成
私有化的本质其实只是将私有化的变量或者方法名变形改名，变成了_类名__属性名/方法名，从而使的在类外部无法直接查看或者引用到。
设置私有变量
#其实这仅仅这是一种变形操作 #类中所有双下划线开头的名称如__x都会自动变形成：_类名__x的形式： class A: __N=0 #类的数据属性就应该是共享的,但是语法上是可以把类的数据属性设置成私有的如__N,会变形为_A__N def __init__(self): self.__X=10 #变形为self._A__X def __foo(self): #变形为_A__foo print('from A') def bar(self): self.__foo() #只有在类内部才可以通过__foo的形式访问到. #A._A__N是可以访问到的，即这种操作并不是严格意义上的限制外部访问，仅仅只是一种语法意义上的变形
这种变形的特点：
1.类中定义的__x只能在内部使用，如self.__x，引用的就是变形的结果。
2.这种变形其实正是针对外部的变形，在外部是无法通过__x这个名字访问到的。
3.在子类定义的__x不会覆盖在父类定义的__x，因为子类中变形成了：_子类名__x,而父类中变形成了：_父类名__x，即双下滑线开头的属性在继承给子类时，子类是无法覆盖的。
class Goods: def __init__(self,name,price): self.name = name self.__price = price def get_price(self): return self.__price apple = Goods('苹果',5) print(Goods.__dict__) print(apple.get_price()) # print(apple._Goods__price) # 不常规调用方法
class Role: __country = 'China' def func(self): print(self.__country) # print(Role.__country) # 报错：不能在类的外部引用变量 Role().func()
注意的问题：
- 这种机制也并没有真正意义上限制我们从外部直接访问属性，知道了类名和属性名就可以拼出名字：_类名__属性，然后就可以访问了，如a._A__N
- 变形的过程只在类的内部生效,在定义后的赋值操作，不会变形。
私有方法
在继承中，父类如果不想让子类覆盖自己的方法，可以将方法定义为私有的
import hashlib class Auth: def __init__(self,user,pwd): self.username = user self.password = pwd def __md5_code(self): md5 = hashlib.md5(self.username.encode('utf-8')) md5.update(self.password.encode('utf-8')) return md5.hexdigest() def login(self): username = 'alex' password = 'ee838c58e5bb3c9e687065edd0ec454f' if self.username == username and password == self.__md5_code(): return True user = input('>>>') pwd = input('>>>') alex = Auth(user,pwd) # alex.__md5_code() # 报错，私有的方法不能在类的外部使用。 # alex._Auth__md5_code() # 不报错 ret = alex.login() if ret: print('登陆成功')
单例模式
单例模式（Singleton Pattern）是一种常用的软件设计模式，该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。当你希望在整个系统中，某个类只能出现一个实例时，单例对象就能派上用场。
实现单例模式方式有多种：使用模块，使用装饰器，使用类，这里举一个使用类创建单例模式。
class SingleIns: # 创建一个私有变量来指向实例化开辟的空间，也就是self，实例本身 __instance=None def __new__(cls,*args,**kwargs): # 如果没有实例过，通过object的__new__方法创建一个空间，赋值给__instance if cls.__instance is None: cls.__instance=object.__new__(cls) # 如果有实例，就返回之前存储好的实例 return cls.__instance def __init__(self,name=None,age=None): self.name=name self.age=age # 如果设置了age，则改动age，没有设置age的话使用默认age if age: self.age=age
封装和扩展性
封装在于明确区分内外，使得类实现者可以修改封装内的东西而不影响外部调用者的代码；而外部使用用者只知道一个接口(函数)，只要接口（函数）名、参数不变，使用者的代码永远无需改变。这就提供一个良好的合作基础——或者说，只要接口这个基础约定不变，则代码改变不足为虑。
#类的设计者 class Room: def __init__(self,name,owner,width,length,high): self.name=name self.owner=owner self.__width=width self.__length=length self.__high=high def tell_area(self): #对外提供的接口，隐藏了内部的实现细节，此时我们想求的是面积 return self.__width * self.__length #使用者 >>> r1=Room('卧室','egon',20,20,20) >>> r1.tell_area() #使用者调用接口tell_area #类的设计者，轻松的扩展了功能，而类的使用者完全不需要改变自己的代码 class Room: def __init__(self,name,owner,width,length,high): self.name=name self.owner=owner self.__width=width self.__length=length self.__high=high def tell_area(self): #对外提供的接口，隐藏内部实现，此时我们想求的是体积,内部逻辑变了,只需求修该下列一行就可以很简答的实现,而且外部调用感知不到,仍然使用该方法，但是功能已经变了 return self.__width * self.__length * self.__high #对于仍然在使用tell_area接口的人来说，根本无需改动自己的代码，就可以用上新功能 >>> r1.tell_area()
property属性
概念：一种特殊的属性，访问时会执行一段功能（函数）然后返回值
通俗讲：就是将类的方法伪装成类的属性
''' 例一：BMI指数（bmi是计算而来的，但很明显它听起来像是一个属性而非方法，如果我们将其做成一个属性，更便于理解） 成人的BMI数值： 过轻：低于18.5 正常：18.5-23.9 过重：24-27 肥胖：28-32 非常肥胖, 高于32 体质指数（BMI）=体重（kg）÷身高^2（m） EX：70kg÷（1.75×1.75）=22.86 ''' class People: def __init__(self,name,weight,height): self.name=name self.weight=weight self.height=height @property def bmi(self): return self.weight / (self.height**2) p1=People('egon',75,1.85) print(p1.bmi)
import math class Circle: def __init__(self,radius): #圆的半径radius self.radius=radius @property def area(self): return math.pi * self.radius**2 #计算面积 @property def perimeter(self): return 2*math.pi*self.radius #计算周长 c=Circle(10) print(c.radius) print(c.area) #可以向访问数据属性一样去访问area,会触发一个函数的执行,动态计算出一个值 print(c.perimeter) #同上 ''' 输出结果: 314.1592653589793 62.83185307179586 ''' 例二：圆的周长和面积
注意：此时的特性area和perimeter不能被赋值
c.area=3 为特性area赋值 ''' 抛出异常: AttributeError: can't set attribute '''
为什么使用property
对象的某些值经常是通过方法进行进行计算得出的，但是这个值从常理来讲更加符合一个对象的属性
通过property将其装饰称属性后，对象再去使用的时候obj.name,根本无法察觉自己的name是执行了一个函数然后计算出来的，这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则。
此外
ps：面向对象的封装有三种方式:
【public】
这种其实就是不封装,是对外公开的
【protected】
这种封装方式对外不公开,但对朋友(friend)或者子类(形象的说法是“儿子”,但我不知道为什么大家 不说“女儿”,就像“parent”本来是“父母”的意思,但中文都是叫“父类”)公开
【private】
这种封装对谁都不公开
python并没有在语法上把它们三个内建到自己的class机制中，在C++里一般会将所有的所有的数据都设置为私有的，然后提供set和get方法（接口）去设置和获取，在python中通过property方法可以实现
class Foo: def __init__(self,val): self.__NAME=val #将所有的数据属性都隐藏起来 @property def name(self): return self.__NAME #obj.name访问的是self.__NAME(这也是真实值的存放位置) @name.setter def name(self,value): if not isinstance(value,str): #在设定值之前进行类型检查 raise TypeError('%s must be str' %value) self.__NAME=value #通过类型检查后,将值value存放到真实的位置self.__NAME @name.deleter def name(self): raise TypeError('Can not delete') f=Foo('egon') print(f.name) # f.name=10 #抛出异常'TypeError: 10 must be str' del f.name #抛出异常'TypeError: Can not delete'
property本质
一个静态属性property本质就是实现了get，set，delete三种方法
class Foo: @property def AAA(self): print('get的时候运行我啊') @AAA.setter def AAA(self,value): print('set的时候运行我啊') @AAA.deleter def AAA(self): print('delete的时候运行我啊') AAA=property(get_AAA,set_AAA,delete_AAA) #内置property三个参数与get,set,delete一一对应 #只有在属性AAA定义property后才能定AAA.setter,AAA.deleter f1=Foo() f1.AAA f1.AAA='aaa' del f1.AAA
'修改私有化属性，将property伪装后的方法再次伪装，接收参数传入类中，再修改私有属性' class Goods: discount = 0.8 def __init__(self, name, price): self.name = name self.__price = price @property def price(self): return self.__price * self.discount # 只支持obj.price的方式查看这个结果，不支持修改，也不支持删除 @price.setter def price(self,value): self.__price = value apple = Goods('苹果', 5) banana = Goods('香蕉',10) apple.price = 16 # 对应的调用的是被setter装饰的price方法 print(apple.price) # 对应调用的是被property装饰的price方法
''' 总结： 如果我们定义的是普通的变量或者属性： 这个属性可以直接从外部访问 可以进行任意的修改 obj.attr = 123 甚至可以删除 del obj.attr 如果这个属性被私有化：把一个属性加上双下划线 __属性名 这个属性在类外面无法看见 1.但有个场景：我们允许别人看，但不许修改 __属性 @property装饰的属性名 def 属性():pass 2.另一个场景：我们允许别人看见，也允许别人修改，但是要按照一定规则（数据类型，范围等等） __属性 @property def 属性():pass @属性.setter def 属性(self,value): 加条件规则 修改 __属性 3.如果我们允许别人删除。 __属性 @property def 属性():pass @属性.deleter def 属性(self,value): 加条件规则 删除 __属性 '''
classmethod方法
概念：将一个方法从对象方法变成一个类方法
使用场景：
1.我们不想实例化就能修改类中的静态变量/类变量
2.此时根本不会和self有任何关联
3.这时传入self参数对我们没有用处
4.我们希望接收的参数是这类
class Goods: __discount = 0.8 def __init__(self,name,price): self.name = name self.__price = price @classmethod def change_discount(cls,value): cls.__discount = value @classmethod def get_discount(cls): return cls.__discount Goods.change_discount(2) print(Goods.get_discount())
classmethod帮我们做的就是，自动获取当前类的名字，并将类名传入对象方法第一个参数，在改动私有静态变量的时候，就不需要在传入类名了。和self的功能一样，只是self获取的是对象名，而cls获取的是类名。但是本质上这个名字可以改，只不过默认用cls。
staticmethod方法
概念：声明这个方法只是一个普通的不会使用任何和这个类中的变量相关的方法
类似场景：学生帐号登录
应该是先获取学生用户名和密码，判断登录是否成功
如果成功后，才会进行实例化，创造一个学生。
而不是先创造一个学生，再判断登录是否成功，或者是不是一个学生，这样有违逻辑
staticmethod可以使方法变成静态方法，可以不实例化的时候就可以调用。
# login登录 class Student: def __init__(self,name): self.name = name @staticmethod def login(): pass
此时的Student.login()可以当普通方法使用，不需要实例化在使用
class Foo: def func(self): print('in father') class Son(Foo): def func(self): print('in son') s = Son() s.func() # 请说出上面一段代码的输出并解释原因？
class A: __role = 'CHINA' @classmethod def show_role(cls): print(cls.__role) @staticmethod def get_role(): return A.__role @property def role(self): return self.__role a = A() print(a.role) print(a.get_role()) a.show_role() # __role在类中有哪些身份？ # 以上代码分别输出哪些内容？ # 这三个装饰器分别起了什么作用？有哪些区别？
五、面向对象的更多说明
1.面向对象的软件开发
很多人在学完了python的class机制之后，遇到一个生产中的问题，还是会懵逼，这其实太正常了，因为任何程序的开发都是先设计后编程，python的class机制只不过是一种编程方式，如果你硬要拿着class去和你的问题死磕，变得更加懵逼都是分分钟的事，在以前，软件的开发相对简单，从任务的分析到编写程序，再到程序的调试，可以由一个人或一个小组去完成。但是随着软件规模的迅速增大，软件任意面临的问题十分复杂，需要考虑的因素太多，在一个软件中所产生的错误和隐藏的错误、未知的错误可能达到惊人的程度，这也不是在设计阶段就完全解决的。
所以软件的开发其实一整套规范，我们所学的只是其中的一小部分，一个完整的开发过程，需要明确每个阶段的任务，在保证一个阶段正确的前提下再进行下一个阶段的工作，称之为软件工程
面向对象的软件工程包括下面几个部：
1.面向对象分析（object oriented analysis ，OOA）
软件工程中的系统分析阶段，要求分析员和用户结合在一起，对用户的需求做出精确的分析和明确的表述，从大的方面解析软件系统应该做什么，而不是怎么去做。面向对象的分析要按照面向对象的概念和方法，在对任务的分析中，从客观存在的事物和事物之间的关系，贵南出有关的对象（对象的‘特征’和‘技能’）以及对象之间的联系，并将具有相同属性和行为的对象用一个类class来标识。
建立一个能反映这是工作情况的需求模型，此时的模型是粗略的。
2 面向对象设计（object oriented design，OOD）
根据面向对象分析阶段形成的需求模型，对每一部分分别进行具体的设计。
首先是类的设计，类的设计可能包含多个层次（利用继承与派生机制）。然后以这些类为基础提出程序设计的思路和方法，包括对算法的设计。
在设计阶段并不牵涉任何一门具体的计算机语言，而是用一种更通用的描述工具（如伪代码或流程图）来描述
3 面向对象编程（object oriented programming，OOP）
根据面向对象设计的结果，选择一种计算机语言把它写成程序，可以是python
4 面向对象测试（object oriented test，OOT）
在写好程序后交给用户使用前，必须对程序进行严格的测试，测试的目的是发现程序中的错误并修正它。
面向对的测试是用面向对象的方法进行测试，以类作为测试的基本单元。
5 面向对象维护（object oriendted soft maintenance，OOSM）
正如对任何产品都需要进行售后服务和维护一样，软件在使用时也会出现一些问题，或者软件商想改进软件的性能，这就需要修改程序。
由于使用了面向对象的方法开发程序，使用程序的维护比较容易。
因为对象的封装性，修改一个对象对其他的对象影响很小，利用面向对象的方法维护程序，大大提高了软件维护的效率，可扩展性高。
在面向对象方法中，最早发展的肯定是面向对象编程(OOP),那时OOA和OOD都还没有发展起来，因此程序设计者为了写出面向对象的程序，还必须深入到分析和设计领域，尤其是设计领域，那时的OOP实际上包含了现在的OOD和OOP两个阶段，这对程序设计者要求比较高，许多人感到很难掌握。
现在设计一个大的软件，是严格按照面向对象软件工程的5个阶段进行的，这个5个阶段的工作不是由一个人从头到尾完成的，而是由不同的人分别完成，这样OOP阶段的任务就比较简单了。程序编写者只需要根据OOd提出的思路，用面向对象语言编写出程序既可。
在一个大型软件开发过程中，OOP只是很小的一个部分。
对于全栈开发的你来说，这五个阶段都有了，对于简单的问题，不必严格按照这个5个阶段进行，往往由程序设计者按照面向对象的方法进行程序设计，包括类的设计和程序的设计
2.几个概念的说明
1.面向对象的程序设计看起来高大上，所以我在编程时就应该保证通篇class，这样写出的程序一定是好的程序（面向对象只适合那些可扩展性要求比较高的场景）
2.很多人喜欢说面向对象三大特性（这是从哪传出来的，封装，多态，继承？漏洞太多太多，好吧暂且称为三大特性），那么我在基于面向对象编程时，我一定要让我定义的类中完整的包含这三种特性，这样写肯定是好的程序
好家伙，我说降龙十八掌有十八掌，那么你每次跟人干仗都要从第一掌打到第18掌这才显得你会了是么：面对敌人，你打到第三掌对方就已经倒下了，你说，不行，你给老子起来，老子还没有show完...
3.类有类属性，实例有实例属性，所以我们在定义class时一定要定义出那么几个类属性，想不到怎么办，那就使劲的想，定义的越多越牛逼
这就犯了一个严重的错误，程序越早面向对象，死的越早，为啥面向对象，因为我们要将数据与功能结合到一起，程序整体的结构都没有出来，或者说需要考虑的问题你都没有搞清楚个八九不离十，你就开始面向对象了，这就导致了，你在那里干想，自以为想通了，定义了一堆属性，结果后来又都用不到，或者想不通到底应该定义啥，那就一直想吧，想着想着就疯了。
你见过哪家公司要开发一个软件，上来就开始写，肯定是频繁的开会讨论计划，请看第八节。
3.面向对象常用术语
抽象/实现
抽象指对现实世界问题和实体的本质表现,行为和特征建模,建立一个相关的子集,可以用于 绘程序结构,从而实现这种模型。抽象不仅包括这种模型的数据属性,还定义了这些数据的接口。
对某种抽象的实现就是对此数据及与之相关接口的现实化(realization)。现实化这个过程对于客户 程序应当是透明而且无关的。
封装/接口
封装描述了对数据/信息进行隐藏的观念,它对数据属性提供接口和访问函数。通过任何客户端直接对数据的访问,无视接口,与封装性都是背道而驰的,除非程序员允许这些操作。作为实现的 一部分,客户端根本就不需要知道在封装之后,数据属性是如何组织的。在Python中,所有的类属性都是公开的,但名字可能被“混淆”了,以阻止未经授权的访问,但仅此而已,再没有其他预防措施了。这就需要在设计时,对数据提供相应的接口,以免客户程序通过不规范的操作来存取封装的数据属性。
注意：封装绝不是等于“把不想让别人看到、以后可能修改的东西用private隐藏起来”
真正的封装是，经过深入的思考，做出良好的抽象，给出“完整且最小”的接口，并使得内部细节可以对外透明
（注意：对外透明的意思是，外部调用者可以顺利的得到自己想要的任何功能，完全意识不到内部细节的存在）
合成
合成扩充了对类的 述,使得多个不同的类合成为一个大的类,来解决现实问题。合成 述了 一个异常复杂的系统,比如一个类由其它类组成,更小的组件也可能是其它的类,数据属性及行为, 所有这些合在一起,彼此是“有一个”的关系。
派生/继承/继承结构
派生描述了子类衍生出新的特性,新类保留已存类类型中所有需要的数据和行为,但允许修改或者其它的自定义操作,都不会修改原类的定义。
继承描述了子类属性从祖先类继承这样一种方式
继承结构表示多“代”派生,可以述成一个“族谱”,连续的子类,与祖先类都有关系。
泛化/特化
基于继承
泛化表示所有子类与其父类及祖先类有一样的特点。
特化描述所有子类的自定义,也就是,什么属性让它与其祖先类不同。
多态与多态性
多态指的是同一种事物的多种状态：水这种事物有多种不同的状态：冰，水蒸气
多态性的概念指出了对象如何通过他们共同的属性和动作来操作及访问,而不需考虑他们具体的类。
冰，水蒸气，都继承于水，它们都有一个同名的方法就是变成云，但是冰.变云(),与水蒸气.变云()是截然不同的过程，虽然调用的方法都一样
自省/反射
自省也称作反射，这个性质展示了某对象是如何在运行期取得自身信息的。如果传一个对象给你,你可以查出它有什么能力,这是一项强大的特性。如果Python不支持某种形式的自省功能,dir和type内建函数,将很难正常工作。还有那些特殊属性,像__dict__,__name__及__doc__
