什麼是面向對象,Python面向對象(一切皆對象)

讀者肯定聽過 Python 中“一切皆對象”的說法,但可能並不瞭解它的具體含義,只是在學習的時候聽說 Python 是面向對象的編程語言,本節將向大家詳細介紹 Python 面向對象的含義。

面向對象編程是在面向過程編程的基礎上發展來的,它比面向過程編程具有更強的靈活性和擴展性。面向對象編程是程序員發展的分水嶺,很多初學者會因無法理解面向對象而放棄學習編程。

面向對象編程(Object-oriented Programming,簡稱 OOP),是一種封裝代碼的方法。其實,在前面章節的學習中,我們已經接觸了封裝,比如說,將亂七八糟的數據扔進列表中,這就是一種簡單的封裝,是數據層面的封裝;把常用的代碼塊打包成一個函數,這也是一種封裝,是語句層面的封裝。

代碼封裝,其實就是隱藏實現功能的具體代碼,僅留給用戶使用的接口,就好像使用計算機,用戶只需要使用鍵盤、鼠標就可以實現一些功能,而根本不需要知道其內部是如何工作的。

本節所講的面向對象編程,也是一種封裝的思想,不過顯然比以上兩種封裝更先進,它可以更好地模擬真實世界裏的事物(將其視爲對象),並把描述特徵的數據和代碼塊(函數)封裝到一起。

打個比方,若在某遊戲中設計一個烏龜的角色,應該如何來實現呢?使用面向對象的思想會更簡單,可以分爲如下兩個方面進行描述:

  1. 從表面特徵來描述,例如,綠色的、有 4 條腿、重 10 kg、有外殼等等。
  2. 從所具有的的行爲來描述,例如,它會爬、會喫東西、會睡覺、會將頭和四肢縮到殼裏,等等。


如果將烏龜用代碼來表示,則其表面特徵可以用變量來表示,其行爲特徵可以通過建立各種函數來表示。參考代碼如下所示:

class tortoise:
    bodyColor = "綠色"
    footNum = 4
    weight = 10
    hasShell = True

    def vrawl(self):
        print("烏龜會怕")

    def eat(self):
        print("烏龜喫東西")

    def sleep(self):
        print("烏龜睡覺")

    def protect(self):
        print("烏龜縮進殼裏")

因此,從某種程序上,相比較只用變量或只用函數,使用面向對象的思想可以更好地模擬現實生活中的事物。

不僅如此,在 Python 中,所有的變量其實也都是對象,包括整形(int)、浮點型(float)、字符串(str)、列表(list)、元組(tuple)、字典(dict)和集合(set)。以字典(dict)爲例,它包含多個函數供我們使用,例如使用 keys() 獲取字典中所有的鍵,使用 values() 獲取字典中所有的值,使用 item() 獲取字典中所有的鍵值對,等等。

面向對象相關術語

在系統學習面向對象編程之前,初學者要了解有關面向對象的一些術語。當和其他人討論代碼的時候,或者嘗試查找我們遇到的問題的解決方案時,知道正確的術語會很有幫助。

面向對象中,常用術語包括:

  • 類:可以理解是一個模板,通過它可以創建出無數個具體實例。比如,前面編寫的 tortoise 表示的只是烏龜這個物種,通過它可以創建出無數個實例來代表各種不同特徵的烏龜(這一過程又稱爲類的實例化)。
  • 對象:類並不能直接使用,通過類創建出的實例(又稱對象)才能使用。這有點像汽車圖紙和汽車的關係,圖紙本身(類)並不能爲人們使用,通過圖紙創建出的一輛輛車(對象)才能使用。
  • 屬性:類中的所有變量稱爲屬性。例如,tortoise 這個類中,bodyColor、footNum、weight、hasShell 都是這個類擁有的屬性。
  • 方法:類中的所有函數通常稱爲方法。不過,和函數所有不同的是,類方法至少要包含一個 self 參數(後續會做詳細介紹)。例如,tortoise 類中,crawl()、eat()、sleep()、protect() 都是這個類所擁有的方法,類方法無法單獨使用,只能和類的對象一起使用。
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