什么是面向对象

面向对象（Object Oriented）的英文缩写是 OO，它是一种设计思想。从 20 世纪 60 年代提出面向对象的概念到现在，它已经发展成为一种比较成熟的编程思想，并且逐步成为目前软件开发领域的主流技术。如我们经常听说的面向对象编程（Object Oriented Programming，即 OOP）就是主要针对大型软件设计而提出的。他可以使软件设计更加灵活，并且能更好地进行代码复用。

面向对象中的对象（Object），通常是指客观世界中存在的对象，这个对象具有唯一性，对象之间各不相同，各有各的特点，每个对象都有自己的运动规律和内部状态；对象和对象之间又是可以相互联系、相互作用的。另外，对象也可以是一个抽象的事物。例如，可以从圆形、正方形、三角形等图形中抽象出一个简单图形，简单图形就是一个对象，它有自己的属性和行为，图形中边的个数是它的属性，图形的面积也是它的属性，输出图形的面积就是它的行为。概括地讲，面向对象技术是一种从组织结构上模拟客观世界的方法。

• 对象
  对象，是一个抽象概念，英文称作 “Object”，表示任意存在的事物（例如，一个人就是一个对象）。通常将对象划分为两个部分，即静态部分和动态部分。静态部分称为 “属性”（例如，人的性别），而动态部分称为 “行为”（例如，人走路）。

在 Python 中，一切都是对象。即不仅是具体事物称为对象，字符串、函数等也都是对象。这说明 Python 天生就是面向对象的

• 类
  类是封装对象的属性和行为的载体，反过来说，具有相同属性和行为的一类实体被称为类。在 Python 语言中，类是一种抽象概念，如定义一个大雁类（Geese），在该类中，可以定义每个对象共有的属性和方法；而一只要从北方飞往南方的大雁则是大雁类的一个对象（wildGeese），对象是类的实例。

• 面向对象程序设计的特点
  面向对象程序设计具有三大基本特征：封装、继承、多态；

1. 封装
   封装是面向对象编程的核心思想，将对象的属性和行为封装起来，而将对象的属性和行为封装起来的载体就是类，类通常对客户隐藏其实现细节，就这事封装的思想。
   采用封装思想保证了类内部数据结构的完整性，使用该类的用户不能直接看到类中的数据结构，而只能执行类允许公开的数据，这样就避免了外部对内部数据的影响，提高了程序的可维护性。

2. 继承
   继承是实现重复利用的重要手段，子类通过继承复用了父类的属性和行为的同时，又添加了子类特有的属性和行为。

3. 多态
   将父类对象应用于子类的特征就是多态。

类的定义和使用

在 Python 中，使用 class 关键字来定义一个类，语法如下：

ClassName：用于指定类名，一般使用大写字母开头，如果类名中包括两个单词，第二个单词的首字母也大写，这种命名方式也称为 “驼峰命名法”，这是惯例。当然，也可根据自己的习惯命名，但是一般推荐按照惯例来命名；
“类的帮助信息”：用于指定类的文档字符串，定义该字符串后，在创建类的对象时，输入类名和左侧的括 ‘(’ 后，将显示该信息；
statement：类体，主要由类变量（或类成员）、方法和属性等定义语句组成。如果在定义类时，没想好类的具体功能，也可以在类体中直接使用 pass 语句代替；

class 语句本身并不创建该类的任何实例。所以在类定义完成之后，需要创建类的实例，即实例化该类的对象。

在创建类后，通常会创建一个 __init__() 方法，该方法是一个特殊的方法，类似 Java 语言中的构造方法。每当创建一个类的新实例时，Python 都会自动执行它。__init__() 方法必须包含一个 self 参数，并且必须是第一个参数。self 参数是一个指向实例本身的引用，用于访问类中的属性和方法，在方法调用时会自动传递实际参数 self。因此，当 __init__() 方法只有一个参数时，在创建类的实例时，就不需要指定实际参数了。

示例：

上述例子的运行结果为：

创建类的成员并访问

类的成员主要由实例方法和数据成员组成。

所谓实例方法，是指在类中定义的函数。该函数是一种在类的实例上操作的函数。同 __init__() 方法一样，实例方法的第一个参数必须是 self，并且必须包含一个 self 参数。

而数据成员，是指在类中定义的变量，即属性。根据定义位置，又可以分为类属性和实例属性。类属性是指定义在类中，并且在函数体外的属性，类属性可以在类的所有实例之间共享值，也就是在所有实例化的对象中公用；实例属性是指定义在类的方法中的属性，只作用于当前实例中。

示例：

上述例子的运行结果为：

访问限制

在 Python 中没有对属性和方法的访问权限进行限制。为了保证类内部的某些属性或方法不被外部访问，可以在属性或方法名前面添加单下划线（_foo）、双下划线（__foo）或首位加双下划线（__foo__），从而限制其权限，作用如下表所示：

示例：

上述例子的运行结果为：

用于计算的属性

在 Python 中，可以通过 @property（装饰器）将一个方法转换为属性，从而实现用于计算的属性，将方法转换为属性后，可以直接通过方法名来访问方法，而不需要再添加一对小括 “()”，这样使得代码更简洁。

示例：

上述例子的运行结果为：

默认情况下，创建的类属性或者实例是可以在类体外进行修改的，如果想要限制其不能在类体外修改，可以将其设置为私有的，但设置为私有后，在类体外也不能获取它的值。如果想要创建一个可以读取但不能修改的属性，可以使用 @property 属性。

示例：

上述例子的运行结果为：

继承

在编写类时，并不是每次都要从空白开始。当要编写的类和另一个已经存在的类之间存在一定的继承关系时，就可以通过继承来达到代码重用的目的，提高开发效率。

通过继承不仅可以实现代码的重用，还可以通过继承来理顺类与类之间的关系。在 Python 中，可以在类定义语句中，类名右侧使用一对小括 将要继承的基类名称括起来，从而实现类的继承，具体语法格式如下：

ClassName：用于指定类名；
baseClassList：用于指定要继承的基类，可以用多个，类名之间用逗 ‘,’ 分隔。如果不指定，将使用所有 Python 对象的根类 object；
“类的帮助信息”：用于指定类的文档字符串，定义该字符串后，在创建类的对象时，输入类名和左侧的括 ‘(’ 后，将显示该信息；
Statement：类体，主要由类变量（或类成员）、方法和属性等定义语句组成。如果在定义类时，没想好类的具体功能，也可以在类体中直接使用 pass 语句代替；

示例：

上述例子的运行结果为：

在派生类中定义 __init__() 方法时，不会自动调用基类的 __init__() 方法。如果要让派生类调用基类的 __init__() 方法进行必要的初始化时，需要在派生类中使用 super() 函数调用基类的 __init__() 方法。

示例：

上述例子的运行结果为：

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