Python面向对象之为何要用类?

图:面向对象编程

对于非程序员科班出身的技术人员,理解很多开发思想领域里面的事情,其实是一件挺痛苦的事情,直到接触到了Python当中的类,我才明白了什么是面向对象,更多的理解还是要通过实际的代码操练才能够慢慢的掌握。

今天记录一下什么是面向对象,在Python的编程世界里为什么要用到类。

一、面向对象

将大家共有的特性剥离出来进行抽象的过程就是面向对象,这是我对面向对象最直观的理解,例如我们在工厂生产汽车,每一款车都有自己的生产平台,试想一下这样的场景,A款车有100个工人在独立生产,其中20个人生产底盘,20个人研发发动机,40个人制作车架、车门,20个人负责最终的车辆组装,B款车同样有100个人干着和A款车相同的事情,如果世界是这个样子,丰田、大众也早就倒闭了,不管是任何车型,虽然每款车都有自己独立的生产平台,但是很多东西一定是具备相同属性的,例如发动机、方向盘、车座、轮胎,在小到螺丝帽等等,我们可以将这些共有的东西完全独立出来,变成每款车型的共有属性,那么100个工人可能有50个人都是负责公共部分的,节省了人力成本的同时,也节省了资源成本,例如我们要对座椅的尺寸进行调整,那么仅需要对这50个人的工作内容进行调整即可,而不需要对每款车进行独立的操作,这就是面向对象为我们带来的好处。

二、Python中的面向对象——类

简单的举例了面向对象的生产场景,我们再通过Python中函数式编程和类编程来对比各自的特点。

例如有一个简单的需求,就是开发一个邮件客户端程序,可以通过程序,自定义的发送我们想要发送的内容。

1、函数式编程

def send_mail(to_user, title, content):

smtp_username = "test_user1"

smtp_password = "test_password1"

smtp_obj = smtplib.SMTP(smtp_host, smtp_username, smtp_password)

smtp_obj.sendmail(to_user, title, content)

我们通过上述伪代码简单实现了邮件发送的需求,但如果想让更多的人来使用使用这个功能,就会遇到一些问题,例如大家的smtp、用户口令都不一样,我们就要改造代码变成下面的样子。

def send_mail(smtp_host, smtp_username, smtp_password, to_user, title, content):

smtp_obj = smtplib.SMTP(smtp_host, smtp_username, smtp_password)

smtp_obj.sendmail(to_user, title, content)

我们又通过上述方式实现了多人发送的功能,程序写到这里看起来貌似还没什么问题,但如果此时我们的程序需求又增加了,例如不只是发邮件了,同时要有接收、删除、等等功能,我们的代码又变成下面的样子。

def send_mail(smtp_host, smtp_username, smtp_password, to_user, title, content):

smtp_obj = smtplib.SMTP(smtp_host, smtp_username, smtp_password)

smtp_obj.sendmail(to_user, title, content)

def recv_mail(smtp_host, smtp_username, smtp_password)

smtp_obj = smtplib.SMTP(smtp_host, smtp_username, smtp_password)

# mail 接收代码

...

def delete_mail(smtp_host, smtp_username, smtp_password)

smtp_obj = smtplib.SMTP(smtp_host, smtp_username, smtp_password)

# mail 删除功能

...

我们看仅一个用户想要实现三个功能时,就需要写这么多代码,此时代码显的就有些累赘了,更致命的是如果smtp的地址变了,我要把每个功能函数的传递参数都要改一遍,这显然增加了工作成本和错误出现的几率,但我们发现每一项功能都有几个共同的属性,就是smtp地址,smtp用户,smtp密码,我们完全可以将这三个属性进行独立,通过类的封装特性来实现,即下面的面向对象式编程。

2、面向对象式编程

Python当中通过创建类,就可以很好的实现面向对象的编程思想,同样是上面邮件发送程序,我们来用类的方式实现。

class MailTools:

def __init__(self, smtp_host, smtp_username, smtp_password):

self.smtp_host = smtp_host

self.smtp_username = smtp_username

self.smtp_password = smtp_password

self.smtp_obj = smtplib.SMTP(smtp_host, smtp_username, smtp_password)

# 发送邮件

def send_mail(self, to_user, title, content):

self.smtp_obj.sendmail(to_user, title, content)

# 接收邮件

def recv_mail(self, recv_argv, ...)

# mail 接收代码

# 删除邮件

def delete_mail(self, delete_argv, ...)

# mail 删除代码

test_mail.send_mail(...)

test_mail.recv_mail(...)

test_mail.delete_mail(...)

我们通过上述类代码的方式,创建了对象test_mail,然后调用它下面的send_mail、recv_mail方法等,这样的方式使得我们的代码逻辑更加清晰,如果smtp参数发生改变时,我们也仅需要修改对象实例化时的参数即可。

在实现简单功能时我们使用函数式编程,因为它足够简单、快速,但随着程序功能的不断升级、提供多个复杂逻辑操作时,函数式变成就显的不那么好用了,因此针对不同的代码场景,我们要用好Python中的编程方式。

Python中类的知识点:

1、"__init__" 方法为Python中的构造方法,用于初始化我们的类,也就是初始化我们希望的共有属性,同时构造方法中可以执行该类中其他的函数。

2、self是一个形式参数,为该类的实例化对象,例如 a = My_Class() 中,可以理解a就是self参数。

3、创建对象时,类的后面需要加括号,即完成类的实例化,同时Python会自动查找该类中的构造方法。

4、类中如果定义了多个功能函数,那么这些函数可以称之为该类实例化对象所拥有的方法。

5、面向对象式编程的三大特性:封装、继承、多态

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