面向对象【day07】:面向对象概念介绍(二)
本节内容
1、概念
2、特性
3、面向对象介绍
一丶概念
1、面向对象编程
OOP(Object-Oriented Programming)编程是利用“类”和“对象”来创建各种模型来实现对真实世界的描述,使用面向对象编程的原因一方面是因为它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。
2、Class类
一个类即是对一类拥有相同属性的对象的抽象、蓝图、原型。在类中定义了这些对象的都具备的属性(variables(data))、共同的方法。
3、Object对象
一个对象即是一个类的实例化后实例,一个类必须经过实例化后方可在程序中调用,一个类可以实例化多个对象,每个对象亦可以有不同的属性,就像人类是指所有人,每个人是指具体的对象,人与人之前有共性,亦有不同。
二、特性
1、封装(Encapsulation )
在类中对数据的赋值、内部调用对外部用户是透明的,这使类变成了一个胶囊或容器,里面包含着类的数据和方法。
封装的作用:
- 防止对象的数据被随意修改
- 使外部程序不需要关注对象内部的构造,只需要通过此对象对外提供的接口进行直接访问即可
2、继承(Inheritance)
一个类可以派生出子类,在这个父类里定义的属性、方法自动被子类继承。
通过父类-->子类的方式以最小代码量的方式实现,不同角色的共同点和不同点的同时存在。
3、多态(Polymorphism )
多态是面向对象的重要特性,简单点说:“一个接口,多种实现”,指一个基类中派生出了不同的子类,且每个子类在继承了同样的方法名的同时又对父类的方法做了不同的实现,这就是同一种事物表现出的多种形态。
编程其实就是一个将具体世界进行抽象化的过程,多态就是抽象化的一种体现,把一系列具体事物的共同点抽象出来, 再通过这个抽象的事物, 与不同的具体事物进行对话。
对不同类的对象发出相同的消息将会有不同的行为。比如,你的老板让所有员工在九点钟开始工作, 他只要在九点钟的时候说:“开始工作”即可,而不需要对销售人员说:“开始销售工作”,对技术人员说:“开始技术工作”, 因为“员工”是一个抽象的事物, 只要是员工就可以开始工作,他知道这一点就行了。至于每个员工,当然会各司其职,做各自的工作。
多态允许将子类的对象当作父类的对象使用,某父类型的引用指向其子类型的对象,调用的方法是该子类型的方法。这里引用和调用方法的代码编译前就已经决定了,而引用所指向的对象可以在运行期间动态绑定。
三、面向对象介绍
对于编程语言的初学者来讲,OOP不是一个很容易理解的编程方式,大家虽然都按老师讲的都知道OOP的三大特性是继承、封装、多态,并且大家也都知道了如何定义类、方法等面向对象的常用语法,但是一到真正写程序的时候,还是很多人喜欢用函数式编程来写代码,特别是初学者,很容易陷入一个窘境就是“我知道面向对象,我也会写类,但我依然没发现在使用了面向对象后,对我们的程序开发效率或其它方面带来什么好处,因为我使用函数编程就可以减少重复代码并做到程序可扩展了,为啥子还用面向对象?”。 对于此,我个人觉得原因应该还是因为你没有充分了解到面向对象能带来的好处,今天我就写一篇关于面向对象的入门文章,希望能帮大家更好的理解和使用面向对象编程。
无论用什么形式来编程,我们都要明确记住以下原则:
- 写重复代码是非常不好的低级行为
- 你写的代码需要经常变更
暂不考虑开发场地等复杂的东西,我们先从人物角色下手, 角色很简单,就俩个,恐怖份子、警察,他们除了角色不同,其它基本都 一样,每个人都有生命值、武器等。 咱们先用非OOP的方式写出游戏的基本角色
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#role 1 name = 'Alex' role = 'terrorist' weapon = 'AK47' life_value = 100 #rolw 2 name2 = 'Jack' role2 = 'police' weapon2 = 'B22' life_value2 = 100 |
上面定义了一个恐怖份子Alex和一个警察Jack,但只2个人不好玩呀,一干就死了,没意思,那我们再分别一个恐怖分子和警察吧,
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#role 1 name = 'Alex' role = 'terrorist' weapon = 'AK47' life_value = 100 money = 10000 #rolw 2 name2 = 'Jack' role2 = 'police' weapon2 = 'B22' life_value2 = 100 money2 = 10000 #role 3 name3 = 'Rain' role3 = 'terrorist' weapon3 = 'C33' life_value3 = 100 money3 = 10000 #rolw 4 name4 = 'Eric' role4 = 'police' weapon4 = 'B51' life_value4 = 100 money4 = 10000 |
4个角色虽然创建好了,但是有个问题就是,每创建一个角色,我都要单独命名,name1,name2,name3,name4…,后面的调用的时候这个变量名你还都得记着,要是再让多加几个角色,估计调用时就很容易弄混啦,所以我们想一想,能否所有的角色的变量名都是一样的,但调用的时候又能区分开分别是谁?
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roles = { 1 :{ 'name' : 'Alex' , 'role' : 'terrorist' , 'weapon' : 'AK47' , 'life_value' : 100 , 'money' : 15000 , }, 2 :{ 'name' : 'Jack' , 'role' : 'police' , 'weapon' : 'B22' , 'life_value' : 100 , 'money' : 15000 , }, 3 :{ 'name' : 'Rain' , 'role' : 'terrorist' , 'weapon' : 'C33' , 'life_value' : 100 , 'money' : 15000 , }, 4 :{ 'name' : 'Eirc' , 'role' : 'police' , 'weapon' : 'B51' , 'life_value' : 100 , 'money' : 15000 , }, } print (roles[ 1 ]) #Alex print (roles[ 2 ]) #Jack |
- 被打中后就会掉血的功能
- 开枪功能
- 换子弹
- 买枪
- 跑、走、跳、下蹲等动作
- 保护人质(仅适用于警察)
- 不能杀同伴
- 。。。
我们可以把每个功能写成一个函数,类似如下:
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def shot(by_who): #开了枪后要减子弹数 pass def got_shot(who): #中枪后要减血 who[‘life_value’] - = 10 pass def buy_gun(who,gun_name): #检查钱够不够,买了枪后要扣钱 pass ... |
- 每个角色定义的属性名称是一样的,但这种命名规则是我们自己约定的,从程序上来讲,并没有进行属性合法性检测,也就是说role 1定义的代表武器的属性是weapon, role 2 ,3,4也是一样的,不过如果我在新增一个角色时不小心把weapon 写成了wepon , 这个程序本身是检测 不到的
- terrorist 和police这2个角色有些功能是不同的,比如police是不能杀人质的,但是terrorist可能,随着这个游戏开发的更复杂,我们会发现这2个角色后续有更多的不同之处, 但现在的这种写法,我们是没办法 把这2个角色适用的功能区分开来的,也就是说,每个角色都可以直接调用任意功能,没有任何限制。
- 我们在上面定义了got_shot()后要减血,也就是说减血这个动作是应该通过被击中这个事件来引起的,我们调用get_shot(),got_shot()这个函数再调用每个角色里的life_value变量来减血。 但其实我不通过got_shot(),直接调用角色roles[role_id][‘life_value’] 减血也可以呀,但是如果这样调用的话,那可以就是简单粗暴啦,因为减血之前其它还应该判断此角色是否穿了防弹衣等,如果穿了的话,伤害值肯定要减少,got_shot()函数里就做了这样的检测,你这里直接绕过的话,程序就乱了。 因此这里应该设计 成除了通过got_shot(),其它的方式是没有办法给角色减血的,不过在上面的程序设计里,是没有办法实现的。
- 现在需要给所有角色添加一个可以穿防弹衣的功能,那很显然你得在每个角色里放一个属性来存储此角色是否穿 了防弹衣,那就要更改每个角色的代码,给添加一个新属性,这样太low了,不符合代码可复用的原则
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class Role( object ): def __init__( self ,name,role,weapon,life_value = 100 ,money = 15000 ): self .name = name self .role = role self .weapon = weapon self .life_value = life_value self .money = money def shot( self ): print ( "shooting..." ) def got_shot( self ): print ( "ah...,I got shot..." ) def buy_gun( self ,gun_name): print ( "just bought %s" % gun_name) r1 = Role( 'Alex' , 'police' ,'AK47’) #生成一个角色 r2 = Role( 'Jack' , 'terrorist' ,'B22’) #生成一个角色 |
- 代码量少了近一半
- 角色和它所具有的功能可以一目了然看出来
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