面向对象的 Python - 简介

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编程语言不断涌现，不同的方法论也在不断涌现。面向对象编程就是这样一种方法论，在过去几年中变得非常流行。

本章讨论 Python 编程语言的特性，使其成为一种面向对象的编程语言。

语言编程分类方案

Python 的特点是面向对象的编程方法。下图展示了各种编程语言的特点。观察 Python 的面向对象特性。

什么是面向对象编程？

面向对象意味着针对对象。换句话说，它意味着在功能上针对对象建模。这是通过数据和Behave描述交互对象的集合来对复杂系统进行建模的众多技术之一。

Python 是一种面向对象编程 (OOP)，是一种专注于使用对象和类来设计和构建应用程序的编程方式。面向对象编程 (OOP) 的主要支柱是继承、多态性、抽象和封装。

面向对象分析（OOA）是检查问题、系统或任务并识别对象以及它们之间的交互的过程。

为什么选择面向对象编程？

Python 是采用面向对象的方法设计的。OOP 具有以下优点 -

• 提供清晰的程序结构，可以轻松映射现实世界的问题及其解决方案。

• 便于轻松维护和修改现有代码。

• 增强程序模块化，因为每个对象独立存在，并且可以轻松添加新功能而不会干扰现有功能。

• 为代码库提供了一个良好的框架，其中提供的组件可以由程序员轻松调整和修改。

• 赋予代码可重用性

过程编程与面向对象编程

基于过程的编程源自基于函数/过程/例程概念的结构编程。在面向过程的编程中，访问和更改数据很容易。另一方面，面向对象编程（OOP）允许将问题分解为许多称为对象的单元，然后围绕这些对象构建数据和函数。它更强调数据而不是过程或函数。同样在 OOP 中，数据是隐藏的，外部过程无法访问。

下图中的表格显示了 POP 和 OOP 方法之间的主要区别。

面向过程编程（POP）与面向过程编程的区别 面向对象编程（OOP）。

面向对象编程原理

面向对象编程（OOP）基于对象而不是动作、数据而不是逻辑的概念。为了使编程语言成为面向对象的，它应该有一种机制来处理类和对象，以及实现和使用基本的面向对象原则和概念，即继承、抽象、封装和多态性。

让我们简要了解面向对象编程的每个支柱 -

封装

该属性隐藏了不必要的细节，使管理程序结构变得更加容易。每个对象的实现和状态都隐藏在明确定义的边界后面，并提供了一个干净、简单的界面来使用它们。实现此目的的一种方法是将数据设为私有。

遗产

继承，也称为泛化，使我们能够捕获类和对象之间的层次关系。例如，“水果”是“橙色”的泛化。从代码重用的角度来看，继承非常有用。

抽象

此属性允许我们隐藏细节并仅公开概念或对象的基本特征。例如，驾驶踏板车的人知道按下喇叭时会发出声音，但他不知道按下喇叭时声音实际上是如何产生的。

多态性

多态性意味着多种形式。也就是说，事物或动作以不同的形式或方式呈现。多态性的一个很好的例子是类中的构造函数重载。

面向对象的Python

Python 编程的核心是对象和OOP，但是您不必通过将代码组织到类中来限制自己使用 OOP。OOP 补充了 Python 的整体设计理念，并鼓励采用干净、务实的编程方式。OOP 还可以编写更大、更复杂的程序。

模块与类和对象

模块就像“字典”

在模块上工作时，请注意以下几点 -

• Python 模块是封装可重用代码的包。

• 模块驻留在包含__init__.py文件的文件夹中。

• 模块包含函数和类。

• 使用import关键字导入模块。

回想一下，字典是一个键值对。这意味着如果您有一个带有EmployeID键的字典并且您想要检索它，那么您将必须使用以下代码行 -

employee = {“EmployeID”: “Employee Unique Identity!”}
print (employee [‘EmployeID])

您将必须按照以下流程处理模块 -

• 模块是一个Python 文件，其中包含一些函数或变量。

• 导入您需要的文件。

• 现在，您可以使用“.”访问该模块中的函数或变量。（点）运算符。

考虑一个名为employee.py的模块，其中有一个名为employee的函数。该函数的代码如下 -

# this goes in employee.py
def EmployeID():
   print (“Employee Unique Identity!”)

现在导入模块，然后访问函数EmployeID -

import employee
employee. EmployeID()

您可以在其中插入一个名为Age的变量，如下所示 -

def EmployeID():
   print (“Employee Unique Identity!”)
# just a variable
Age = “Employee age is **”

现在，通过以下方式访问该变量 -

import employee
employee.EmployeID()
print(employee.Age)

现在，让我们将其与字典进行比较 -

Employee[‘EmployeID’] # get EmployeID from employee
Employee.employeID() # get employeID from the module
Employee.Age # get access to variable

请注意，Python 中有一个常见的模式 -

• 取一个key=value样式的容器

• 通过钥匙的名称从中获取一些东西

将模块与字典进行比较时，两者相似，除了以下内容 -

• 对于字典来说，键是一个字符串，语法是 [key]。

• 对于module来说，键是一个标识符，语法是 .key。

类就像模块

Module 是一个专门的字典，可以存储 Python 代码，因此您可以使用“.”来访问它。操作员。类是一种将一组函数和数据放入容器中的方法，以便您可以使用“.”运算符访问它们。

如果您必须创建一个类似于员工模块的类，您可以使用以下代码来完成：

class employee(object):
   def __init__(self):
      self. Age = “Employee Age is ##”
   def EmployeID(self):
      print (“This is just employee unique identity”)

注意- 类优于模块，因为您可以按原样重用它们，而不会产生太多干扰。而使用模块时，整个程序只有一个。

对象就像迷你导入

类就像一个迷你模块，您可以使用名为instantiate的概念以与类类似的方式导入。请注意，当您实例化一个类时，您会得到一个对象。

您可以实例化一个对象，类似于像函数一样调用类，如下所示 -

this_obj = employee() # Instantiatethis_obj.EmployeID() # get EmployeId from the class
print(this_obj.Age) # get variable Age

您可以通过以下三种方式之一来执行此操作 -

# dictionary style
Employee[‘EmployeID’]
# module style
Employee.EmployeID()
Print(employee.Age)
# Class style
this_obj = employee()
this_obj.employeID()
Print(this_obj.Age)