Python疫起学习·万丈高楼平地起Day10（精简版|浓缩就是精华）面向对象程序设计OOP以及标准库中其他常用数据类型附上机器人实例

二十四、面向对象程序设计OOP（Object Oriented Programming）

创建类时用变量形式表示对象特征的成员称为数据成员，用函数形式表示对象行为的成员称为成员方法，数据成员和成员方法统称为类的成员。在Python中一切皆对象，函数也是对象，类也是对象,请看下面的代码：

对象有“属性”和“方法”。“属性”就是描述这个对象的各种标签，“方法”就是这个对象可以做的动作。现在看这篇博客的你，你就是一个对象，你的名字、身高、体重、胸围……都是你的属性；你可以读书，可以做饭，可以上厕所，可以走路等，这里的“读书”“做饭”“上厕所”“走路”都是你的方法。

对象可以只有属性没有方法，也可以只有方法没有属性。

你是一个对象，那什么是类呢？你是一个人，而人是一个类。“类”是一个泛指的概念，只能感受，但是看不到，也摸不到；而对象是具体的特定个体，看得到，也摸得到。你、你父亲、你母亲，都是对象。几乎每个男人都会成为父亲，“父亲”是一个类，但是具体到你自己的父亲，就是一个对象。首先要有类，才能有对象。如果没有人类，怎么会有现在正在看这一行字的你？人类有眼睛，所以你才有眼睛；人类能行走，所以你才能行走。只要定义了人类可以做什么事情，那么也就定义了你能做什么事情。所以在Python以及其他支持面向对象的编程语言中，要创建每一个具体的对象，都需要先创建类。

• 类的定义与使用
  
  类名的首字母一般要大写，定义了类之后就可以实例化对象，并通过“对象名.成员”的方式来访问其中的数据成员或成员方法
  
  
• type类
  type是一个特殊的类，可看作所有类型（包括object）的基类。Python对象都有一个成员__class__可以查看其所属的类，与内置函数type()的返回结果一致；所有Python类都有一个成员__bases__，返回包含该类所有基类的元组；Python类的另一个成员__subclasses__()可以返回该类型的所有子类
  
  
  
  下面的代码可以退出Python环境，结束程序

[c for c in ().__class__.__bases__[0].__subclasses__() if c.__name__ == 'Quitter'][0](0, 0)()

• 数据成员与成员方法
  
  
  

这里来几个小例子

在左边写上变量名，右边写上类的名称，这个过程称之为类的实例化，而my_bike就是类的实例。通过“.”加上类的属性，就是类属性的引用。类的属性会被类的实例共享，所以结果都是一样的。

class People(object):def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = ageself.jump()def walk(self):print('我的名字叫作：{}，我在走路'.format(self.name))def eat(self):print('我的名字叫作：{}，我在吃饭'.format(self.name))def jump(self):print('我的名字叫作：{}，我跳了'.format(self.name))azhen = People('阿珍', 18)
aqiang = People('阿强', 20)
print('============获取对象的属性============')
print(azhen.name)
print(azhen.age)
print('============执行对象的方法============')
azhen.walk()
aqiang.eat()

运行结果如下：
在代码中，第1行定义了一个类，类名为“People”，这个类的父类为“object”。这种写法称为“新式类”，其实还有一种“经典类”的写法，但是那种写法已经不提倡了，所以不做单独讲解。object是Python内置的一个对象，开发者自己写的类需要继承于这个object或者继承自己写的其他类。

人是一个类，人的父类可以是“脊椎动物”，“脊椎动物”的父类可以是“动物”, “动物”的父类可以是“生物”。这样一层一层往上推，推到最上面推不动为止。在这里，Python初学者可以把object认为是这个最上面的角色。开发者自己创建的第1个类一般来说需要继承于这个object，第2个类可以继承于第1个类，也可以直接继承于object。

第2行称为构造函数。一旦类被初始化，就会自动执行。所以在第16行和17行初始化People并生成两个对象“azhen”和“aqiang”的时候，构造函数里面的代码也就运行了。类可以不写构造函数。

“name”“age”是这个类的属性，“walk”“eat”“jump”都是这个类的“方法”。一般来说，属性是名词，方法是动词。在类的外面，把类初始化为一个对象以后，可以使用“对象.属性”的格式来获得这个对象的属性；可以使用“对象．方法名(参数)”的格式来执行对象的方法，这很像是调用一个函数。其实可以理解为，方法就是类里面的函数。

在类的内部，如果要运行它自己的方法，那么调用的时候需要使用“self.方法名(参数)”的形式。如果要让一个变量在这个类的所有方法里面都能直接使用，就需要把变量初始化为“self．变量名”。2．如何读懂一个类本书要求读者至少需要达到能读懂一个类的代码并明白这个类能做什么的程度。

• 数据成员
  
  
• 成员方法、类方法、静态方法、抽象方法
  
  
  
  
  静态方法则可以不接收任何参数
  
  
  
  
• 属性：特殊形式的成员方法
  
  
  

实例、机器人

class Robot(object):def __init__(self, name):self.name = nameself.height = 30self.weight = 5self.left_foot = 0     #左脚距离地面0cmself.right_foot = 0self.left_hand = 15    #左手距离地面15cmself.right_hand = 15def _adjust_movement(self, part, current_value, displacement):if part == 'foot':boundary = [0, 15]elif part == 'hand':boundary = [15, 40]else:print('未知的身体部位!')returnnew_value = current_value + displacementif new_value < boundary[0]:return boundary[0]elif new_value > boundary[1]:return boundary[1]else:return new_valuedef move_left_foot(self, displacement):left_foot = self.left_foot + displacementif left_foot > 0 and self.right_foot > 0:print('不能双脚同时离地，放弃移动左脚！')returnself.left_foot = self._adjust_movement('foot', self.left_foot, displacement)self.announce()def move_right_foot(self, displacement):right_foot = self.right_foot + displacementif right_foot > 0 and self.left_foot > 0:print('不能双脚同时离地，放弃移动左脚！')else:self.right_foot = self._adjust_movement('foot', self.right_foot, displacement)self.announce()def move_left_hand(self, displacement):self.left_hand = self._adjust_movement('hand', self.left_hand, displacement)self.announce()def move_right_hand(self,displacement):self.right_hand = self._adjust_movement('hand', self.right_hand, displacement)self.announce()def announce(self):print('\n***********************')print('左手距离地面：{}cm'.format(self.left_hand))print('右手距离地面：{}cm'.format(self.right_hand))print('左脚距离地面：{}cm'.format(self.left_foot))print('右脚距离地面：{}cm'.format(self.right_foot))print('\n***********************')def dance(self):self.move_left_foot(14)self.move_right_foot(4)self.move_left_hand(20)self.move_right_hand(100)self.move_right_hand(-5)if __name__ == '__main__':robot = Robot('瓦力')robot.dance()

部分运行结果如下：

这一大段代码看起来非常多，但只要使用了分析类的方法，就会变得非常简单。先看__init__()构造函数中定义的各个属性，了解这个类的“外貌”。这个类的属性包括名字（name）、身高（height）、体重（weight）、左右脚到地面的距离（left_foot、right_foot）、左右手到地面的距离（left_hand、right_hand）。

再看这个类有哪些方法：移动左脚（move_left_foot）、移动右脚（move_right_foot）、移动左手（move_left_hand）、移动右手（move_right_hand）、跳舞（dance）、宣布（announce），还有一个前面加了下划线的调整移动（_adjust_movement）和构造函数（init）。这些方法就是这个机器人可以做的动作。

接着看这些方法在哪里被调用。首先，机器人这个类被初始化为一个对象，这个对象赋值给robot这个变量。在初始化的时候，构造函数自动执行，所以__init__里面的语句都会执行，将属性初始化。

初始化以后，调用robot.dance()，让机器人跳舞。
再看dance这个方法：
· 左脚向上移动14；
· 右脚向上移动4；
· 左手向上移动20；
· 右手向上移动100；
· 右手向下移动5；
· 左脚向下移动2。

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