概述
- 面向过程：根据业务逻辑从上到下写垒代码
- 函数式：将某功能代码封装到函数中，日后便无需重复编写，仅调用函数即可
- 面向对象：对函数进行分类和封装，让开发“更快更好更强...”
面向过程编程最易被初学者接受，其往往用一长段代码来实现指定功能，开发过程中最常见的操作就是粘贴复制，即：将之前实现的代码块复制到现需功能处。
1 while True：
2 if cpu利用率 > 90%:
3 #发送邮件提醒
4 连接邮箱服务器
5 发送邮件
6 关闭连接
7
8 if 硬盘使用空间 > 90%:
9 #发送邮件提醒
10 连接邮箱服务器
11 发送邮件
12 关闭连接
13
14 if 内存占用 > 80%:
15 #发送邮件提醒
16 连接邮箱服务器
17 发送邮件
18 关闭连接随着时间的推移，开始使用了函数式编程，增强代码的重用性和可读性，就变成了这样：
def 发送邮件(内容)
#发送邮件提醒
连接邮箱服务器
发送邮件
关闭连接
while True：
if cpu利用率 > 90%:
发送邮件('CPU报警')
if 硬盘使用空间 > 90%:
发送邮件('硬盘报警')
if 内存占用 > 80%:
发送邮件('内存报警')今天我们来学习一种新的编程方式：面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP，面向对象程序设计）
注：Java和C#来说只支持面向对象编程，而python比较灵活即支持面向对象编程也支持函数式编程
创建类和对象
面向对象编程是一种编程方式，此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现，所以，面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。
类就是一个模板，模板里可以包含多个函数，函数里实现一些功能
对象则是根据模板创建的实例，通过实例对象可以执行类中的函数
- class是关键字，表示类
- 创建对象，类名称后加括号即可
ps：类中的函数第一个参数必须是self（详细见：类的三大特性之封装）
类中定义的函数叫做 “方法”
1 # 创建类
2 class Foo:
3
4 def Bar(self):
5 print 'Bar'
6
7 def Hello(self, name):
8 print 'i am %s' %name
9
10 # 根据类Foo创建对象obj
11 obj = Foo()
12 obj.Bar() #执行Bar方法
13 obj.Hello('wupeiqi') #执行Hello方法诶，你在这里是不是有疑问了？使用函数式编程和面向对象编程方式来执行一个“方法”时函数要比面向对象简便
- 面向对象：【创建对象】【通过对象执行方法】
- 函数编程：【执行函数】
观察上述对比答案则是肯定的，然后并非绝对，场景的不同适合其的编程方式也不同。
总结：函数式的应用场景 --> 各个函数之间是独立且无共用的数据
面向对象三大特性
面向对象的三大特性是指：封装、继承和多态。
一、封装
封装，顾名思义就是将内容封装到某个地方，以后再去调用被封装在某处的内容。
所以，在使用面向对象的封装特性时，需要：
- 将内容封装到某处
- 从某处调用被封装的内容
第一步：将内容封装到某处
self 是一个形式参数，当执行 obj1 = Foo('wupeiqi', 18 ) 时，self 等于 obj1
当执行 obj2 = Foo('alex', 78 ) 时，self 等于 obj2
所以，内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中，每个对象中都有 name 和 age 属性，在内存里类似于下图来保存。
第二步：从某处调用被封装的内容
调用被封装的内容时，有两种情况：
- 通过对象直接调用
- 通过self间接调用
1、通过对象直接调用被封装的内容
上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式，根据保存格式可以如此调用被封装的内容：对象.属性名
1 class Foo:
2
3 def __init__(self, name, age):
4 self.name = name
5 self.age = age
6
7 obj1 = Foo('wupeiqi', 18)
8 print obj1.name # 直接调用obj1对象的name属性
9 print obj1.age # 直接调用obj1对象的age属性
10
11 obj2 = Foo('alex', 73)
12 print obj2.name # 直接调用obj2对象的name属性
13 print obj2.age # 直接调用obj2对象的age属性View Code
2、通过self间接调用被封装的内容
执行类中的方法时，需要通过self间接调用被封装的内容
1 class Foo:
2
3 def __init__(self, name, age):
4 self.name = name
5 self.age = age
6
7 def detail(self):
8 print self.name
9 print self.age
10
11 obj1 = Foo('wupeiqi', 18)
12 obj1.detail() # Python默认会将obj1传给self参数，即：obj1.detail(obj1)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj1，即：self.name 是 wupeiqi ；self.age 是 18
13
14 obj2 = Foo('alex', 73)
15 obj2.detail() # Python默认会将obj2传给self参数，即：obj1.detail(obj2)，所以，此时方法内部的 self ＝ obj2，即：self.name 是 alex ； self.age 是 78View Code
综上所述，对于面向对象的封装来说，其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中，然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。
实例一：在终端输出如下信息
- 小明，10岁，男，上山去砍柴
- 小明，10岁，男，开车去东北
- 小明，10岁，男，最爱大保健
- 老李，90岁，男，上山去砍柴
- 老李，90岁，男，开车去东北
- 老李，90岁，男，最爱大保健
- 老张...
1 def kanchai(name, age, gender):
2 print "%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(name, age, gender)
3
4
5 def qudongbei(name, age, gender):
6 print "%s,%s岁,%s,开车去东北" %(name, age, gender)
7
8
9 def dabaojian(name, age, gender):
10 print "%s,%s岁,%s,最爱大保健" %(name, age, gender)
11
12
13 kanchai('小明', 10, '男')
14 qudongbei('小明', 10, '男')
15 dabaojian('小明', 10, '男')
16
17
18 kanchai('老李', 90, '男')
19 qudongbei('老李', 90, '男')
20 dabaojian('老李', 90, '男')
21
22 函数式编程- 函数式编程
1 class Foo:
2
3 def __init__(self, name, age ,gender):
4 self.name = name
5 self.age = age
6 self.gender = gender
7
8 def kanchai(self):
9 print "%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(self.name, self.age, self.gender)
10
11 def qudongbei(self):
12 print "%s,%s岁,%s,开车去东北" %(self.name, self.age, self.gender)
13
14 def dabaojian(self):
15 print "%s,%s岁,%s,最爱大保健" %(self.name, self.age, self.gender)
16
17
18 xiaoming = Foo('小明', 10, '男')
19 xiaoming.kanchai()
20 xiaoming.qudongbei()
21 xiaoming.dabaojian()
22
23 laoli = Foo('老李', 90, '男')
24 laoli.kanchai()
25 laoli.qudongbei()
26 laoli.dabaojian()
27
28 面向对象- 面向对象
- 实例二：游戏人生程序
1、创建三个游戏人物，分别是：
- 苍井井，女，18，初始战斗力1000
- 东尼木木，男，20，初始战斗力1800
- 波多多，女，19，初始战斗力2500
2、游戏场景，分别：
- 草丛战斗，消耗200战斗力
- 自我修炼，增长100战斗力
- 多人游戏，消耗500战斗力
1 # -*- coding:utf-8 -*-
2
3 # ##################### 定义实现功能的类 #####################
4
5 class Person:
6
7 def __init__(self, na, gen, age, fig):
8 self.name = na
9 self.gender = gen
10 self.age = age
11 self.fight =fig
12
13 def grassland(self):
14 """注释：草丛战斗，消耗200战斗力"""
15
16 self.fight = self.fight - 200
17
18 def practice(self):
19 """注释：自我修炼，增长100战斗力"""
20
21 self.fight = self.fight + 200
22
23 def incest(self):
24 """注释：多人游戏，消耗500战斗力"""
25
26 self.fight = self.fight - 500
27
28 def detail(self):
29 """注释：当前对象的详细情况"""
30
31 temp = "姓名:%s ; 性别:%s ; 年龄:%s ; 战斗力:%s" % (self.name, self.gender, self.age, self.fight)
32 print temp
33
34
35 # ##################### 开始游戏 #####################
36
37 cang = Person('苍井井', '女', 18, 1000) # 创建苍井井角色
38 dong = Person('东尼木木', '男', 20, 1800) # 创建东尼木木角色
39 bo = Person('波多多', '女', 19, 2500) # 创建波多多角色
40
41 cang.incest() 参加一次多人游戏
42 dong.practice()#东尼木木自我修炼了一次
43 bo.grassland() #波多多参加一次草丛战斗
44
45
46 #输出当前所有人的详细情况
47 cang.detail()
48 dong.detail()
49 bo.detail()
50
51
52 cang.incest() #加一次多人游戏
53 dong.incest() #东尼木木也参加了一个多人游戏
54 bo.practice() #波多多自我修炼了一次
55
56 #输出当前所有人的详细情况
57 cang.detail()
58 dong.detail()
59 bo.detail()
60
61 游戏人生- 游戏人生
- 二、继承
继承，面向对象中的继承和现实生活中的继承相同，即：子可以继承父的内容。
例如：
猫可以：喵喵叫、吃、喝、拉、撒
狗可以：汪汪叫、吃、喝、拉、撒
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，如下所示：
1 class 猫：
2
3 def 喵喵叫(self):
4 print '喵喵叫'
5
6 def 吃(self):
7 # do something
8
9 def 喝(self):
10 # do something
11
12 def 拉(self):
13 # do something
14
15 def 撒(self):
16 # do something
17
18 class 狗：
19
20 def 汪汪叫(self):
21 print '喵喵叫'
22
23 def 吃(self):
24 # do something
25
26 def 喝(self):
27 # do something
28
29 def 拉(self):
30 # do something
31
32 def 撒(self):
33 # do something
34
35 伪代码- 伪代码
上述代码不难看出，吃、喝、拉、撒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、拉、撒
猫：喵喵叫（猫继承动物的功能）
狗：汪汪叫（狗继承动物的功能）
1 class 动物:
2
3 def 吃(self):
4 # do something
5
6 def 喝(self):
7 # do something
8
9 def 拉(self):
10 # do something
11
12 def 撒(self):
13 # do something
14
15 # 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
16 class 猫(动物)：
17
18 def 喵喵叫(self):
19 print '喵喵叫'
20
21 # 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
22 class 狗(动物)：
23
24 def 汪汪叫(self):
25 print '喵喵叫'
26
27 class 动物:
28
29 def 吃(self):
30 # do something
31
32 def 喝(self):
33 # do something
34
35 def 拉(self):
36 # do something
37
38 def 撒(self):
39 # do something
40
41 # 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
42 class 猫(动物)：
43
44 def 喵喵叫(self):
45 print '喵喵叫'
46
47 # 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
48 class 狗(动物)：
49
50 def 汪汪叫(self):
51 print '喵喵叫'
52
53 伪代码- 伪代码
1 class Animal:
2
3 def eat(self):
4 print "%s 吃 " %self.name
5
6 def drink(self):
7 print "%s 喝 " %self.name
8
9 def shit(self):
10 print "%s 拉 " %self.name
11
12 def pee(self):
13 print "%s 撒 " %self.name
14
15
16 class Cat(Animal):
17
18 def __init__(self, name):
19 self.name = name
20 self.breed ＝ '猫'
21
22 def cry(self):
23 print '喵喵叫'
24
25 class Dog(Animal):
26
27 def __init__(self, name):
28 self.name = name
29 self.breed ＝ '狗'
30
31 def cry(self):
32 print '汪汪叫'
33
34
35 # ######### 执行 #########
36
37 c1 = Cat('小白家的小黑猫')
38 c1.eat()
39
40 c2 = Cat('小黑的小白猫')
41 c2.drink()
42
43 d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')
44 d1.eat()
45
46 代码实例- 代码实例
所以，对于面向对象的继承来说，其实就是将多个类共有的方法提取到父类中，子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。
注：除了子类和父类的称谓，你可能看到过 派生类 和 基类 ，他们与子类和父类只是叫法不同而已。
学习了继承的写法之后，我们用代码来是上述阿猫阿狗的功能：
1 class Animal:
2
3 def eat(self):
4 print "%s 吃 " %self.name
5
6 def drink(self):
7 print "%s 喝 " %self.name
8
9 def shit(self):
10 print "%s 拉 " %self.name
11
12 def pee(self):
13 print "%s 撒 " %self.name
14
15
16 class Cat(Animal):
17
18 def __init__(self, name):
19 self.name = name
20 self.breed ＝ '猫'
21
22 def cry(self):
23 print '喵喵叫'
24
25 class Dog(Animal):
26
27 def __init__(self, name):
28 self.name = name
29 self.breed ＝ '狗'
30
31 def cry(self):
32 print '汪汪叫'
33
34
35 # ######### 执行 #########
36
37 c1 = Cat('小白家的小黑猫')
38 c1.eat()
39
40 c2 = Cat('小黑的小白猫')
41 c2.drink()
42
43 d1 = Dog('胖子家的小瘦狗')
44 d1.eat()
45
46 代码实例- 代码实例
那么问题又来了，多继承呢？
- 是否可以继承多个类
- 如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数，那么那一个会被使用呢？
1、Python的类可以继承多个类，Java和C#中则只能继承一个类
2、Python的类如果继承了多个类，那么其寻找方法的方式有两种，分别是：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，新的必然包含了跟多的功能，也是之后推荐的写法，从写法上区分的话，如果 当前类或者父类继承了object类，那么该类便是新式类，否则便是经典类。
1 class D:
2
3 def bar(self):
4 print 'D.bar'
5
6
7 class C(D):
8
9 def bar(self):
10 print 'C.bar'
11
12
13 class B(D):
14
15 def bar(self):
16 print 'B.bar'
17
18
19 class A(B, C):
20
21 def bar(self):
22 print 'A.bar'
23
24 a = A()
25 # 执行bar方法时
26 # 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去D类中找，如果D类中么有，则继续去C类中找，如果还是未找到，则报错
27 # 所以，查找顺序：A --> B --> D --> C
28 # 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了
29 a.bar()
30
31 经典类多继承- 经典类多继承
1 class D(object):
2
3 def bar(self):
4 print 'D.bar'
5
6
7 class C(D):
8
9 def bar(self):
10 print 'C.bar'
11
12
13 class B(D):
14
15 def bar(self):
16 print 'B.bar'
17
18
19 class A(B, C):
20
21 def bar(self):
22 print 'A.bar'
23
24 a = A()
25 # 执行bar方法时
26 # 首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去C类中找，如果C类中么有，则继续去D类中找，如果还是未找到，则报错
27 # 所以，查找顺序：A --> B --> C --> D
28 # 在上述查找bar方法的过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了
29 a.bar()
30
31 新式类多继承- 新式类多继承
经典类：首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去D类中找，如果D类中么有，则继续去C类中找，如果还是未找到，则报错
新式类：首先去A类中查找，如果A类中没有，则继续去B类中找，如果B类中么有，则继续去C类中找，如果C类中么有，则继续去D类中找，如果还是未找到，则报错
注意：在上述查找过程中，一旦找到，则寻找过程立即中断，便不会再继续找了
三、多态
Pyhon不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法，但是原生多态，其Python崇尚“鸭子类型”。
1 class F1:
2 pass
3
4
5 class S1(F1):
6
7 def show(self):
8 print 'S1.show'
9
10
11 class S2(F1):
12
13 def show(self):
14 print 'S2.show'
15
16
17 # 由于在Java或C#中定义函数参数时，必须指定参数的类型
18 # 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法，又可以执行S2对象的show方法，所以，定义了一个S1和S2类的父类
19 # 而实际传入的参数是：S1对象和S2对象
20
21 def Func(F1 obj):
22 """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""
23
24 print obj.show()
25
26 s1_obj = S1()
27 Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj，执行 S1 的show方法，结果：S1.show
28
29 s2_obj = S2()
30 Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj，执行 Ss 的show方法，结果：S2.show
31
32 Python伪代码实现Java或C#的多态- Python伪代码实现Java或C#的多态
1 class F1:
2 pass
3
4
5 class S1(F1):
6
7 def show(self):
8 print 'S1.show'
9
10
11 class S2(F1):
12
13 def show(self):
14 print 'S2.show'
15
16 def Func(obj):
17 print obj.show()
18
19 s1_obj = S1()
20 Func(s1_obj)
21
22 s2_obj = S2()
23 Func(s2_obj)
24
25 Python “鸭子类型”- Python “鸭子类型”
总结
以上就是本节对于面向对象初级知识的介绍，总结如下：
- 面向对象是一种编程方式，此编程方式的实现是基于对 类 和 对象 的使用
- 类 是一个模板，模板中包装了多个“函数”供使用
- 对象，根据模板创建的实例（即：对象），实例用于调用被包装在类中的函数
- 面向对象三大特性：封装、继承和多态
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