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本文介绍了面向对象编程的基本概念，如类、对象、继承、多态等，并通过具体示例展示了这些概念的应用。此外还对比了面向过程编程和面向对象编程的不同之处。

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面向对象相关知识简介

类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
数据成员：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖(override),也称为方法的重写。
实例变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如,有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系（例图，Dog是一个Animal）。
实例化：创建一个类的实例，类的具体对象。
方法：类中定义的函数。
对象：通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法

编程范式

　　编程是程序员用特定的语法+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，一个程序是程序员为了得到一个任务结果而编写的一组指令的集合，正所谓条条大路通罗马，实现一个任务的方式有很多种不同的方式，对这些不同的编程方式的特点进行归纳总结得出来的编程方式类别，即为编程范式。不同的编程范式本质上代表对各种类型的任务采取的不同的解决问题的思路，大多数语言只支持一种编程范式，当然也有些语言可以同时支持多种编程范式。

　　两种最重要的编程范式分别是：面向过程编程和面向对象编程。

1.面向过程编程(Procedural Programming)

　　就是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。

　　这样做的问题也是显而易见的,就是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,那还是用面向对象最方便了。

2. 面向对象编程(Object Oriented Programming)

　　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。

　　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。

2.1 类和对象

　　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；---函数在类中被称为方法

　　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；

　　类对象支持两种操作：属性引用和实例化。属性引用使用和Python中所有的属性引用一样的标准语法：obj.name。类对象创建后，类命名空间中所有

的命名都是有效属性名。所以如果类定义是这样:

#定义一个类，class是定义类的语法；user是类名；(object)是新式类的写法，必须这么写；（额。。什么是新式类？暂时忘记他吧！）
class user(object):
    def __init__(self,name):#初始化函数，(self,name)里是要初始化的属性,其中self为特殊参数，必填项；name为实际参数
        self.name = name#实例变量，作用域就是实例本身
    def uname(self):#---类中创建了一个方法uname
        print("%s is the best!" % self.name)
i = user('dd')#---根据类user创建对象i
i.uname()#执行uname方法

一个cs小游戏的类的举例

class Role(object):

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

def shot(self):

print("shooting...")

def got_shot(self):

print("ah...,I got shot...")

def buy_gun(self,gun_name):

print("just bought %s" %gun_name)

r1 = Role('Alex','police','AK47’) #生成一个角色

析构函数

上面我们已经知道构造函数__init__，具有初始化的作用，也就是当该类被实例化的时候就会执行该函数,那么我们就可以把要先初始化的属性放到这个函数里面。

那么与之对应的就是析构函数__del__,用于释放对象占用的资源的函数，做收尾工作，例如关闭数据库、打开临时文件等;

__del__()也是可选的，如果不提供，则Python 会在后台提供默认析构函数

如果要显式的调用析构函数，可以使用del关键字，方式如下：

del对象名

私有属性和方法

1)类的私有属性

__private_attrs：两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类地外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时self.__private_attrs。

2)类的私有方法

__private_method：两个下划线开头，声明该方法为私有方法，不能在类地外部调用。在类的内部调用 slef.__private_methods。

2.2.2 继承

面向对象的编程带来的主要好处之一是代码的重用，实现这种重用的方法之一是通过继承机制。继承完全可以理解成类之间的类型和子类型关系。

通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。

被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。

继承的过程，就是从一般到特殊的过程。

要实现继承，可以通过“继承”（Inheritance）和“组合”（Composition）来实现。

什么时候用：

上面我们说过，用继承可以代码重用；那么大家可以考虑下：我定义几个类，而这些类有一些公共的属性和方法，那么我们可以把相同的属性和方法提取出来作为基类的成员，特殊的方法和属性在本类定义；这样只需要继承基类这个动作，就可以访问到基类的属性和方法了，它提高了代码的可扩展性。

缺点：

凡事必有两面性，了解了继承的优点，我们也需要对他的缺点有所了解：可能特殊的本类又有其他特殊的地方，又会定义一个类，其下也可能再定义类，这样就会造成继承的那条线越来越长，使用继承的话,任何一点小的变化也需要重新定义一个类,很容易引起类的爆炸式增长,产生一大堆有着细微不同的子类. 所以有个“多用组合少用继承”的原则。

特点：

1）在继承中基类的构造（__init__()方法）不会被自动调用，它需要在其派生类的构造中亲自专门调用；

2）在调用基类的方法时，需要加上基类的类名前缀，且需要带上self参数变量。区别于在类中调用普通函数时并不需要带上self参数；

3）Python总是首先查找对应类型的方法，如果它不能在派生类中找到对应的方法，它才开始到基类中逐个查找。（先在本类中查找调用的方法，找不到才去基类中找）。

经典类与新式类

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。

#!_*_coding:utf-8_*_

#__author__:"Alex Li"

class SchoolMember(object):

members = 0 #初始学校人数为0

def __init__(self,name,age):

self.name = name

self.age = age

def tell(self):

pass

def enroll(self):

'''注册'''

SchoolMember.members +=1

print("\033[32;1mnew member [%s] is enrolled,now there are [%s] members.\033[0m " %(self.name,SchoolMember.members))

def __del__(self):

'''析构方法'''

print("\033[31;1mmember [%s] is dead!\033[0m" %self.name)

class Teacher(SchoolMember):

def __init__(self,name,age,course,salary):

super(Teacher,self).__init__(name,age)

self.course = course

self.salary = salary

self.enroll()

def teaching(self):

'''讲课方法'''

print("Teacher [%s] is teaching [%s] for class [%s]" %(self.name,self.course,'s12'))

def tell(self):

'''自我介绍方法'''

msg = '''Hi, my name is [%s], works for [%s] as a [%s] teacher !''' %(self.name,'Oldboy', self.course)

print(msg)

class Student(SchoolMember):

def __init__(self, name,age,grade,sid):

super(Student,self).__init__(name,age)

self.grade = grade

self.sid = sid

self.enroll()

def tell(self):

'''自我介绍方法'''

msg = '''Hi, my name is [%s], I'm studying [%s] in [%s]!''' %(self.name, self.grade,'Oldboy')

print(msg)

if __name__ == '__main__':

t1 = Teacher("Alex",22,'Python',20000)

t2 = Teacher("TengLan",29,'Linux',3000)

s1 = Student("Qinghua", 24,"Python S12",1483)

s2 = Student("SanJiang", 26,"Python S12",1484)

t1.teaching()

t2.teaching()

t1.tell()

多态

多态性（polymorphisn）是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术，赋值之后，父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。简单的说，就是一句话：允许将子类类型的指针赋值给父类类型的指针。

那么，多态的作用是什么呢？我们知道，封装可以隐藏实现细节，使得代码模块化；继承可以扩展已存在的代码模块（类）；它们的目的都是为了——代码重用。而多态则是为了实现另一个目的——接口重用！多态的作用，就是为了类在继承和派生的时候，保证使用“家谱”中任一类的实例的某一属性时的正确调用。

Pyhon不直接支持多态，但可以间接实现

通过Python模拟的多态

class Animal:
    def __init__(self, name):    # Constructor of the class
        self.name = name
    def talk(self):              # Abstract method, defined by convention only
        raise NotImplementedError("Subclass must implement abstract method")
 
class Cat(Animal):
    def talk(self):
        return 'Meow!'
 
class Dog(Animal):
    def talk(self):
        return 'Woof! Woof!'
 
animals = [Cat('Missy'),
           Dog('Lassie')]
 
for animal in animals:
    print animal.name + ': ' + animal.talk()