笨方法学Python：面向对象

今天开始跟大家讲面向对象，对于编程而言，面向对象是一个很重要的知识点，但说到底它其实就是一种编程思想。正常来说，编程有两种思想，一种叫做面向过程，另一种叫做面向对象。

面向过程就是我们之前写的那些代码，大概意思有点像现实生活中的流水线生产，考虑周全之后，只需要顺着要执行的步骤，堆叠代码即可；而面向对象就不同了，它有点类似于模块化生产，用代码写完各个模块之后，根据你的需求调用这些模块。

前者主要应用在一旦完成基本很少改变的场景，著名的例子有Linux內核，git，以及Apache HTTP Server等，后者应用于需求经常变化的软件，比如网站，APP，游戏等。所以学习面向对象的编程思想可以使程序的维护和扩展变得更简单，并且可以大大提高程序开发效率 ，另外，基于面向对象的程序可以使它人更加容易理解你的代码逻辑，从而使团队开发变得更从容。先给大家看下面向对象知识的思维导图。

在之前有跟大家说过在Python里面，一切皆对象，所以其实一个函数，一个变量是一个对象，而函数、变量这些大集合就叫类。其实面向对象很适合用于描述现实世界，比如人是类，而你，我许许多多的个体就是对象，类和对象其实就是这种关系。而对于正常人来说，会有年龄，名字的属性，会有吃饭睡觉学习的技能，这两者对应的就是类的变量和函数，只不过我们在面向对象中经常把这两者称为属性和方法，但其实是一样的，不要太纠结叫法：

在Python中，类的构造就像上图，类的命名正常是首字母大写，如果遇到两个单词的话，建议是单词首字母大写，例如SendMail，SaveMail；名字后面的括号可以空着，里面是用于填写父类名用于继承的，这个后面会将，可以空着没关系；

类的内部正常是变量和函数，也就是属性和方法。（后面我会用这个称呼了，大家也适应过来）类的使用需要实例化，其实不用太纠结实例化是什么意思，知道如何做就可以了，Python的实例化很简单，就是这样（有点像赋值给一个变量）：

结果如下：

1. 属性

属性分为类变量和实例变量，类变量就是这个类的变量，也就是上面例子中的name，age；实例变量则是在方法里面的变量，需要实例化类之后才可以用，比如上面例子的food，bed，what，大家会发现它们的前面有加self，加了它意味着是这个方法的变量，不加的话Python会认为变量是外面的实例变量，所以必须加上self。

类变量则是这样使用的：

区别就是实例变量必须实例化才能调用，类变量不用。

2. 方法

与变量一样，方法分为实例方法与类方法，意思也和上面的变量差不多，只不过类方法长这样：

运行结果：

方法的调用是加个括号。大家会发现类方法比实例方法多了一个@classmethod，这个叫装饰器，是用于Python识别的，类方法是cls而不是self，因为cls是class（类）的缩写，类方法用cls.是可以直接调用类变量的，但是实例方法不可以直接调用类变量。

实例方法调用是这样的：

括号里填东西是因为上面例子的方法需要传入参数，如果你的方法不需要传入参数，仍需要保留self，比如：

接下来讲一下静态方法，和类方法一样，静态方法也是用装饰器区分的，长这样：

可以看出，相对于类方法，静态方法并不需要cls，其实它就是一个普通函数。

3. 构造函数

其实Python中的构造函数就是名为__init__的函数，它正常是用于初始化的，这个函数有个特点就是它不需要调用就会执行，有点像之前的__init__.py文件，所以比如你的网页想判断用户是否登陆就可以使用它，就不需要每次都调用一个方法来判断了。

需要注意的是，构造函数是不能返回值的，假如你在里面加上return，它就会报错：

4. 成员可见性

这里说的成员就是指属性和方法，所谓的成员可见性是指属性和方法是否可以公开被外部引用，像我们上面的例子就都是可以公开被外部引用，但假如你出于安全考虑，不想让其他人随便引用某些属性或者方法，就可以将属性或者方法私有化。Python私有化的标志是名称前面加__，比如__learn()。

举个例子好理解一点吧，以上面例子，一个人只有睡眠充足才有精力学习，如果没有睡够觉，是无法拥有学习这个技能的，Python就可以使用私有方法实现：

运行结果：

假如你直接从外部调用私有方法，就会报错：

这里有个比较有趣的现象是假如你定义了一个私有属性，你会发现你居然可以从外部给这个属性赋值并打印：

但其实这只是看起来像而已，实际上你并没有给私有属性赋值，而是你创造了一个新的实例属性，记住，是实例属性，私有属性还是那个私有属性，没有变，可以试着不赋值打印私有属性，你就会发现报错了：

这里提供一个Python内置的方法给大家查看变量，叫__dict__，以上面例子为例，你会发现打印出了两个属性：

5. 面向对象三大特性

对于三大特性，主要跟大家讲一下继承性和多态。封装就是把类中的属性和方法定义为私有的，上面已经讲了，就不继续讲。

那就来说下继承，继承前提是要先抽象，抽象其实可以理解为抽出两者或多者像的特征，比如：

继承的话其实可以这样理解，你爸酒量很好，但是不会抽烟，生下了你，继承了他的酒量，又学会了抽烟，变得会抽烟会喝酒，这就是继承。用代码表示就是这样的：

运行结果：

需要注意的是有时候可能你的父类和子类有同名的方法，Python会使用子类的方法，举例如下：

Python相对于其他语言比较特殊的是它支持多继承，也就是说它不只是可以继承一个父类的方法，而是可以继承多个父类，举例如下：

继承最后一个要讲的是子类继承父类构造函数的问题，假如父类已经有了构造函数，子类也有构造函数，构造函数有同样的实例属性，就要这样写才能调用：

但试想以下，假如你父类突然换名字了，那你子类也需要跟着换，这会很麻烦，所以这样写的话就可以解决这个问题：

即super(子类名,self).__init__(参数)。

下面讲讲多态。要理解什么是多态，我们首先要对数据类型再作一点说明。当我们定义一个类的时候，我们实际上就定义了一种数据类型。我们定义的数据类型和Python自带的数据类型，比如str、list、dict没什么两样，而判断一个变量是否是某个类型可以用isinstance()判断：

看来a、b、c确实对应着list、Father、Son这3种类型。但是试下这个：

你会发现c不仅是Son，还是Father。原因是Son是从Father继承下来的，也就是说多态其实就是父类下的一种表现形态，但它依旧有着父类的类型。但是，反过来是不行的：

理解多态的好处，我们可以定义一个函数，并传入父类和子类，打印出如下结果：

你会发现，新增一个Father的子类，不必对chouyan_twice()做任何修改，实际上，任何依赖Father作为参数的函数或者方法都可以不加修改地正常运行，原因就在于多态。

多态的好处就是，当我们需要传入Son时，我们只需要接收Father类型就可以了，因为Son都是Father类型，然后，按照Father类型进行操作即可。由于Father类型有chouyan()方法，因此，传入的任意类型，只要是Father类或者子类，就会自动调用实际类型的chouyan()方法，这就是多态的意思。

好了，以上便是面向对象的所有内容，有点多，希望大家能反复消化理解一下，有不懂的地方可以在文章底下留言问小编，小编会尽自己努力解决大家的疑问。