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如何理解“面向对象”编程思想

2019-03-12 08:25:47来源：博客园阅读 ()

理解面向对象，首先理解要它的基础概念：

面向对象是将现实问题构建关系，然后抽象成 类 ( class ) ，给类定义属性和方法后，再将类实例化成 实例 ( instance ) ，通过访问实例的属性和调用方法来进行使用。

在不同的语言中，对象的定义范围不同。在 Python 中类和类的实例都称为 对象 ( Object )，因为 Python 的类是更顶级的 type 实例化后的对象；而在 Java 等静态语言中，一般把类的实例称为对象。

理解了理论知识后，接着通过例子，再理解面向对象的三大特征：封装、继承、多态。

下边我们把女娲造人的神话故事用面向对象来叙述一遍：

假设我们是女娲（程序设计者），我们突然有个想法，想造一群和自己差不多的小人，小人需要有男女两种性别，外观和行为也有一些差异。那首先我们分析出，不管什么性别，都应该有四肢，所以我们先仿照自己的构造，在脑海中构思泥人的样子（抽象成基类），然后先赋予泥人一些共有的行为（定义类的实例方法）：

class Human(object):

    def __init__(self, name='泥人'):
        // 有个名字，有两只手，两条腿
        self.name = name
        self.hands = 2
        self.legs = 2

    def introduce_self(self):
        // 介绍自己
        print('我是%s' % self.name)

然后我们先捏3个泥人，并给他们取了不同的名字：

>>> a = Human('大强子')
>>> b = Human('二狗子')
>>> c = Human('三愣子')

我们让其中一个人介绍自己：

>>> a.introduce_self()
我是大强子

然后我们继续完成想法，需要给泥人增加两种性别，并且异性之间能结婚，我们开始在刚才泥人模型的基础上（继承于基类），构思出两种性别的泥人的区别（设置不同的属性），然后让他们都可以工作，但工作的内容不一样（调用相同的方法出现不同结果，是多态性），并决定让男人可以娶女人（将这个行为定义为男人的方法）。

import random

class Female(Human):

    def __init__(self, name):
        // 调用父类的初始化方法，依然有名字、两只手、两条腿
        super().__init__(name)
        // 头发和力量进行随机取值
        self.hair = random.randint(3, 5)
        self.power = random.randint(1, 3)
        // 是否已婚
        self.married = False

    def work():
        print('%s采摘了一些果子' % self.name)

class Male(Human):

    def __init__(self, name):
        super().__init__(name)
        self.hair = random.randint(0, 2)
        self.power = random.randint(2, 5)
        self.married = False

    def work():
        print('%s出去打猎了一天' % self.name)

    def marry(self, other):
        // 判断自己或对方是否已结婚，否则抛出异常
        if self.married is True or other.married is True:
            raise ValueError('法律不支持多次结婚')
        // 判断对方是否是女性，否则抛出异常
        if instance(other, Female):
            self.married = True
            other.married = True
        else:
            raise TypeError('法律不支持同性结婚')

然后我们就可以让小人活动起来：

>>> a = Male('大强子')
>>> b = Male('二狗子')
>>> c = Female('翠花')
>>> for h in [a, b, c]:
...     // 调用父类的方法
...     h.introduce_self()
我是大强子
我是二狗子
我是翠花
>>> for h in [a, b, c]:
...     // 多态性使相同的方法产生不同的结果
...     h.work()
大强子出去打猎了一天
二狗子出去打猎了一天
翠花采摘了一些果子
>>> a.marry(c)
>>> a.married
True
>>> c.married
True
>>> b.marry(c)
ValueError: 法律不支持多次结婚
>>> b.marry(a)
TypeError: 法律不支持同性结婚

看到这里你应该会发现，面向对象是更接近人类思维模式的编程思想，在这种可以具象化的需求中，可以极大简化其中的逻辑，让我们关注于设计对象的属性和方法。

虽然你确实可以通过写一长串函数来达到同样的效果，那实际是另一种编程思想：面向过程，通过函数实现过程中一系列的功能，最后按顺序组合后达成需求。

这并不是面向过程弱于面向对象，而是在不同的需求中要选择最合适的设计思路，比如在设计顺序执行的脚本中，明显面向过程的设计思路是更加适合，如果我们还去定义类就有些累赘了。

这也是题主提出的疑问，正是因为没有遇到适合面向对象的需求。

如果是拥有复杂关系的需求，我们就应该尽可能将互相有关联的行为抽象成类，比如每一个网页，网页中每一个组件等等。实际上面向对象帮助我们在十万行代码的大型项目中，仍然可以游刃有余，正因为如此，才能发展为目前应用最为广泛的编程思想。

最后，不管是面向什么编程，终究还是要面向人生

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