Python 學習之面向對象

面向對象編程——Object Oriented Programming，簡稱OOP，是一種程序設計思想。OOP把對象作爲程序的基本單元，一個對象包含了數據和操作數據的函數。

基本概念

• 類(Class): 用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。對象是類的實例。
• 方法：類中定義的函數。
• 類變量：類變量在整個實例化的對象中是公用的。類變量定義在類中且在函數體之外。類變量通常不作爲實例變量使用。
• 數據成員：類變量或者實例變量用於處理類及其實例對象的相關的數據。
• 方法重寫：如果從父類繼承的方法不能滿足子類的需求，可以對其進行改寫，這個過程叫方法的覆蓋（override），也稱爲方法的重寫。
• 局部變量：定義在方法中的變量，只作用於當前實例的類。
• 實例變量：在類的聲明中，屬性是用變量來表示的，這種變量就稱爲實例變量，實例變量就是一個用 self 修飾的變量。
• 繼承：即一個派生類（derived class）繼承基類（base class）的字段和方法。繼承也允許把一個派生類的對象作爲一個基類對象對待。例如，有這樣一個設計：一個Dog類型的對象派生自Animal類，這是模擬"是一個（is-a）"關係（例圖，Dog是一個Animal）。
• 實例化：創建一個類的實例，類的具體對象。
• 對象：通過類定義的數據結構實例。對象包括兩個數據成員（類變量和實例變量）和方法。

三大特徵

• 封裝
  “封裝”就是將抽象得到的數據和行爲（或功能）相結合，形成一個有機的整體（即類）；封裝的目的是增強安全性和簡化編程，使用者不必瞭解具體的實現細節，而只是要通過外部接口，一特定的訪問權限來使用類的成員。

• 繼承
  即一個派生類（derived class）繼承基類（base class）的字段和方法。繼承也允許把一個派生類的對象作爲一個基類對象對待。
  例如：一個 Dog 類型的對象派生自 Animal 類，這是模擬"是一個（is-a）"關係（例圖，Dog 是一個 Animal ）。

• 多態
  它是指對不同類型的變量進行相同的操作，它會根據對象（或類）類型的不同而表現出不同的行爲。

推薦：繼承和多態

類和實例

1. 定義類
   在 Python 中，定義類是通過 class 關鍵字：

class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

解釋

• class 後面緊接着是類名，即 Student，類名通常是大寫開頭的單詞，緊接着是(object)，表示該類是從哪個類繼承下來的，通常，如果沒有合適的繼承類，就使用object 類，這是所有類最終都會繼承的類。
• __init__方法的第一個參數永遠是 self，表示創建的實例本身，因此，在__init__方法內部，就可以把各種屬性綁定到 self，因爲 self就指向創建的實例本身。

注意：特殊方法“init”前後分別有兩個下劃線！！！

2. 訪問限制

• 在 Python 中，實例的變量名如果以__開頭，就變成了一個私有變量（private），只有內部可以訪問，外部不能訪問。
• _name，這樣的實例變量外部是可以訪問的，但是，按照約定俗成的規定，當你看到這樣的變量時，意思就是，“雖然我可以被訪問，但是，請把我視爲私有變量，不要隨意訪問”。

3. 實例

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.__name = name
        self.__score = score

    def get_name(self):
        return self.__name

    def get_score(self):
        return self.__score

    def set_score(self, score):
        if 0 <= score <= 100:
            self.__score = score
        else:
            raise ValueError('bad score')

    def get_grade(self):
        if self.__score >= 90:
            return 'A'
        elif self.__score >= 60:
            return 'B'
        else:
            return 'C'

bart = Student('Bart Simpson', 59)
print('bart.get_name() =', bart.get_name())
bart.set_score(60)
print('bart.get_score() =', bart.get_score())

print('DO NOT use bart._Student__name:', bart._Student__name)