![[Python-5]面向对象](http://www.mshxw.com/aiimages/31/858967.png "[Python-5]面向对象")
Python完全采用了面向对象的思想，是真正面向对象的编程语言，完全支持面向对象的基本功能，例如：继承、多态、封装等。
Python中，一切皆对象。我们在前面学习的数据类型、函数等，都是对象。
一、面向过程和面向对象思想 1. 面向过程和面向对象的区别
- 面向对象（Object oriented Programming，OOP）编程的思想主要是针对大型软件设计而来的。
- 面向对象编程使程序的扩展性更强、可读性更好，使编程可以像搭积木一样简单。
- 面向对象编程将数据和操作数据相关的方法封装到对象中，组织代码和数据的方式更加接近人的思维，从而大大提高了编程的效率。
- Python支持面向过程、面向对象、函数式编程等多种编程范式。
面向过程和面向对象都是对软件分析、设计和开发的一种思想,它指导着人们以不同的方式去分析、设计和开发软件。C语言是一种典型的面向过程语言，Java是一种典型的面向对象语言。
2. 面向过程是什么？面向过程适合简单、不需要协作的事务，重点关注如何执行。面向过程时，我们首先思考“怎么按步骤实现？”。比如，如何开车？我们很容易就列出实现步骤：
点火、发动 → 挂挡 → 踩油门 → 出发
但是当我们思考比较复杂的设计任务时，比如“如何造车？”，就会发现列出1234这样的步骤，是不可能的。那是因为，造车太复杂，需要很多协作才能完成。此时面向对象思想就应运而生了。
3. 面向对象是什么？面向对象(Oriented-Object)思想更契合人的思维模式。我们首先思考的是"怎么设计这个事物？”。比如思考造车，我们就会先思考“车怎么设计？”，而不是“怎么按步骤造车的问题”。这就是思维方式的转变。
面向对象可以帮助我们从宏观上把握、从整体上分析整个系统。 但是，具体到实现部分的微观操作（就是一个个方法），仍然需要面向过程的思路去处理。
不要把面向过程和面向对象对立起来。他们是相辅相成的。面向对象离不开面向过程！
4. 面向对象和面向过程总结-
都是解决问题的思维方式，都是代码组织的方式。
-
面向过程是一种“执行者思维"，解决简单问题可以使用面向过程
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面向对象是一种“设计者思维”，解决复杂、需要协作的问题可以使用面向对象
二、类、属性、方法 1. 类的定义面向对象离不开面向过程：
- 宏观上：通过面向对象进行整体设计
- 微观上：执行和处理数据，仍然是面向过程
类可以看做是一个模版，或者图纸，系统根据类的定义来造出对象。我们要造一个汽车，怎么样造？类就是这个图纸，规定了汽车的详细信息，然后根据图纸将汽车造出来。
类：我们叫做class。 对象：我们叫做object,instance(实例)。以后我们说某个类的对象，某个类的实例。是一样的意思。
2. 属性和方法我们通过类定义数据类型的属性（数据）和方法（行为）,也就是说，“类将行为和状态打包在一起”。
对象是类的具体实体，一般称为“类的实例”。类看做“饼干模具”，对象就是根据这个“模具”制造出的“饼干”。
从一个类创建对象时，每个对象会共享这个类的行为（类中定义的方法），但会有自己的属性值（不共享状态）。更具体一点：“方法代码是共享的，属性数据不共享”。
Python中，“一切皆对象”。类也称为“类对象”，类的实例也称为“实例对象”。
- 类名必须符合“标识符”的规则；一般规定，首字母大写，多个单词使用“驼峰原则”。
- 类体中我们可以定义属性和方法
- 属性用来描述数据，方法(即函数)用来描述这些数据相关的操作
一个典型的类的定义
class Student:
def __init__(self,name,score): #构造方法第一个参数必须为self
self.name = name #实例属性
self.score = score
def say_score(self): #实例方法
print("{0}的分数是{1}".format(self.name,self.score))
s1 = Student('张三',80) #s1是实例对象，自动调用__init__()方法
s1.say_score()
3. 对象完整内存结构pass为空语句。就是表示什么都不做，只是作为一个占位符存在。当你写代码时，遇到暂时不知道往方法或者类中加入什么时，可以先用pass占位，后期再补上。
类是抽象的，也称之为“对象的模板”。我们需要通过类这个模板，创建类的实例对象，然后才能使用类定义的功能。
Python对象包含三个部分：id（identity识别码）、type（对象类型）、value（对象的值）。
现在，我们可以更进一步的说，一个Python对象包含如下部分：
4. __init__构造方法和__new__方法初始化对象，我们需要定义构造函数__init__()方法。构造方法用于执行“实例对象的初始化工作”，即对象创建后，初始化当前对象的相关属性，无返回值。
构造方法是负责初始化（装修），不是建对象(房子)。
__init__()的要点如下：
-
名称固定，必须为：__init__()
-
第一个参数固定，必须为：self。 self指的就是刚刚创建好的实例对象
-
构造函数通常用来初始化实例对象的实例属性，如下代码就是初始化实例属性：name和score
def __init__(self,name,score): self.name = name #实例属性 self.score = score -
通过“类名(参数列表)”来调用构造函数。调用后，将创建好的对象返回给相应的变量。 比如：s1 = Student('张三', 80)
-
__init__()方法：初始化创建好的对象，初始化指的是：“给实例属性赋值”
-
__new__()方法: 用于创建对象，但我们一般无需重定义该方法
-
如果我们不定义__init__方法，系统会提供一个默认的__init__方法。如果我们定义了带参的__init__方法，系统不创建默认的__init__方法
5. 实例属性和实例方法 （1）实例属性Python中的self相当于C++中的self指针，JAVA和C#中的this关键字。Python中，self必须为构造函数的第一个参数，名字可以任意修改。但一般惯例，都叫做self
实例属性是从属于实例对象的属性，也称为“实例变量”。他的使用有如下几个要点：
-
实例属性一般在__init__()方法中通过如下代码定义：
self.实例属性名 = 初始值
-
在本类的其他实例方法中，也是通过self进行访问： self.实例属性名
-
创建实例对象后，通过实例对象访问：
obj01 = 类名() #创建和初始化对象，调用__init__()初始化属性
obj01.实例属性名 = 值 #可以给已有属性赋值，也可以新加属性
class Student:
def __init__(self,name,score):
self.name = name #增加name属性
self.score = score #增加score属性
def say_score(self):
self.age = 18 #增加age属性
print("{0}的分数是{1}".format(self.name,self.score))
s1 = Student("张三",80)
s1.say_score()
print(s1.age)
s1.salary = 3000 #s1对象增加salary属性
s2 = Student("李四",90)
s2.say_score()
print(s2.age)
（2）实例方法
实例方法是从属于实例对象的方法。实例方法的定义格式如下：
def 方法名(self [, 形参列表])：
函数体
方法的调用格式如下： 对象.方法名([实参列表])
要点：
- 定义实例方法时，第一个参数必须为self。和前面一样，self指当前的实例对象。
- 调用实例方法时，不需要也不能给self传参。self由解释器自动传参
- 都是用来完成一个功能的语句块，本质一样。
- 方法调用时，通过对象来调用。方法从属于特定实例对象，普通函数没有这个特点
- 直观上看，方法定义时需要传递self，函数不需要
三、类对象、类属性、类方法、静态方法 1. 类对象
- dir(obj)可以获得对象的所有属性、方法
- obj.__dict__ 对象的属性字典
- pass 空语句
- isinstance（对象,类型） 判断“对象”是不是“指定类型”
类定义格式中，class 类名：。实际上，当解释器执行class语句时，就会创建一个类对象
测试类对象的生成
class Student:
pass #空语句
print(type(Student))
print(id(Student))
Stu2 = Student
s1 = Stu2()
print(s1)
执行结果如下：51686328 <__main__.Student object at 0x0000000002B5FDD8>
我们可以看到实际上生成了一个变量名就是类名Student的对象。我们通过赋值给新变量Stu2，也能实现相关的调用。说明，确实创建了“类对象”。
2. 类属性类属性是从属于“类对象”的属性，也称为“类变量”。由于，类属性从属于类对象，可以被所有实例对象共享。
类属性的定义方式：
class 类名：
类变量名= 初始值
在类中或者类的外面，我们可以通过：类名.类变量名来读写
内存分析实例对象和类对象创建过程
以下面代码为例，分析整个创建过程
class Student:
company = "VS" # 类属性
count = 0 # 类属性
def __init__(self, name, score):
self.name = name # 实例属性
self.score = score
Student.count = Student.count + 1
def say_score(self): # 实例方法
print("我的公司是：", Student.company)
print(self.name, '的分数是：', self.score)
s1 = Student('高淇', 80) # s1是实例对象，自动调用__init__()方法
s2 = Student('张三', 70)
s1.say_score()
print('一共创建{0}个Student对象'.format(Student.count))
3. 类方法
类方法是从属于“类对象”的方法。类方法通过装饰器@classmethod来定义，格式如下：
@classmethod
def 类方法名(cls [，形参列表]) ：
方法体
要点如下：
- @classmethod必须位于方法上面一行
- 第一个cls必须有；cls指的就是“类对象”本身
- 调用类方法格式：类名.类方法名(参数列表)。 参数列表中，不需要也不能给cls传值
- 类方法中访问实例属性和实例方法会导致错误
- 子类继承父类方法时，传入cls是子类对象，而非父类对象
类方法使用测试
class Student:
company = "SXT" #类属性
@classmethod
def printCompany(cls):
print(cls.company)
Student.printCompany()
4. 静态方法
Python中允许定义与“类对象”无关的方法，称为“静态方法”。
“静态方法”和在模块中定义普通函数没有区别，只不过“静态方法”放到了“类的名字空间里面”，需要通过“类调用”。
静态方法通过装饰器@staticmethod来定义，格式如下：
@staticmethod
def 静态方法名([形参列表]) ：
方法体
要点如下：
- @staticmethod必须位于方法上面一行
- 调用静态方法格式：类名.静态方法名(参数列表)
- 静态方法中访问实例属性和实例方法会导致错误
静态方法使用测试
class Student:
company = "SXT" # 类属性
@staticmethod
def add(a, b): # 静态方法
print("{0}+{1}={2}".format(a,b,(a+b)))
return a+b
Student.add(20,30)
四、__del__方法(析构函数)和垃圾回收机制
__del__()称为“析构方法”，用于实现对象被销毁时所需的操作。比如：释放对象占用的资源，例如：打开的文件资源、网络连接等。
Python实现自动的垃圾回收，当对象没有被引用时（引用计数为0），由垃圾回收器调用__del__()。
我们也可以通过del语句删除对象，从而保证调用__del__()。
系统会自动提供__del__方法，一般不需要自定义析构方法。
#析构函数
class Person:
def __del__(self):
print("销毁对象：{0}".format(self))
p1 = Person()
p2 = Person()
del p2
print("程序结束")
运算结果： 销毁对象：<__main__.Person object at 0x02175610> 程序结束 销毁对象：<__main__.Person object at 0x021755D0>
