面向對象編程——Object Oriented Programming，簡稱OOP，是一種程序設計思想。OOP把對象作為程序的基本單元，一個對象包含了數據和操作數據的函數。

面向過程的程序設計把計算機程序視為一系列的命令集合，即一組函數的順序執行。為了簡化程序設計，面向過程把函數繼續切分為子函數，即把大塊函數通過切割成小塊函數來降低系統的復雜度。

而面向對象的程序設計把計算機程序視為一組對象的集合，而每個對象都可以接收其他對象發過來的消息，并處理這些消息，計算機程序的執行就是一系列消息在各個對象之間傳遞。

在Python中，所有數據類型都可以視為對象，當然也可以自定義對象。自定義的對象數據類型就是面向對象中的類（Class）的概念。

我們以一個例子來說明面向過程和面向對象在程序流程上的不同之處。

假設我們要處理學生的成績表，為了表示一個學生的成績，面向過程的程序可以用一個dict表示：

std1 ={ 'name': 'Michael', 'score':98}

std2 ={ 'name': 'Bob', 'score':81}

而處理學生成績可以通過函數實現，比如打印學生的成績：

def?print_score(std):

print('%s:?%s'?%?(std['name'],?std['score']))

如果采用面向對象的程序設計思想，我們首選思考的不是程序的執行流程，而是Student這種數據類型應該被視為一個對象，這個對象擁有name和score這兩個屬性（Property）。如果要打印一個學生的成績，首先必須創建出這個學生對應的對象，然后，給對象發一個print_score消息，讓對象自己把自己的數據打印出來。

class?Student(object):

def?__init__(self,?name,?score):

self.name?=?name

self.score?=?score????def?print_score(self):

print('%s:?%s'?%?(self.name,?self.score))

給對象發消息實際上就是調用對象對應的關聯函數，我們稱之為對象的方法（Method）。面向對象的程序寫出來就像這樣：

bart?=?Student('Bart?Simpson',?59)

lisa?=?Student('Lisa?Simpson',?87)

bart.print_score()

lisa.print_score()

面向對象的設計思想是從自然界中來的，因為在自然界中，類（Class）和實例（Instance）的概念是很自然的。Class是一種抽象概念，比如我們定義的Class——Student，是指學生這個概念，而實例（Instance）則是一個個具體的Student，比如，Bart Simpson和Lisa Simpson是兩個具體的Student。

所以，面向對象的設計思想是抽象出Class，根據Class創建Instance。

面向對象的抽象程度又比函數要高，因為一個Class既包含數據，又包含操作數據的方法。

小結

數據封裝、繼承和多態是面向對象的三大特點 。

類（Class）和實例（Instance）

面向對象最重要的概念就是類（Class）和實例（Instance），必須牢記類是抽象的模板，比如Student類，而實例是根據類創建出來的一個個具體的“對象”，每個對象都擁有相同的方法，但各自的數據可能不同。

仍以Student類為例，在Python中，定義類是通過class關鍵字：

class?Student(object):

pass

class后面緊接著是類名，即Student，類名通常是大寫開頭的單詞，緊接著是(object)，表示該類是從哪個類繼承下來的，繼承的概念我們后面再講，通常，如果沒有合適的繼承類，就使用object類，這是所有類最終都會繼承的類。

定義好了Student類，就可以根據Student類創建出Student的實例，創建實例是通過類名+()實現的：

>>> bart = Student()

>>> bart<__main__.Studentobjectat0x10a67a590>

>>> Student

可以看到，變量bart指向的就是一個Student的實例，后面的0x10a67a590是內存地址，每個object的地址都不一樣，而Student本身則是一個類。

可以自由地給一個實例變量綁定屬性，比如，給實例bart綁定一個name屬性：

>>>bart.name ='Bart Simpson'

>>>bart.name'Bart Simpson'

由于類可以起到模板的作用，因此，可以在創建實例的時候，把一些我們認為必須綁定的屬性強制填寫進去。通過定義一個特殊的__init__方法，在創建實例的時候，就把name，score等屬性綁上去：

class?Student(object):

def?__init__(self,?name,?score):

self.name?=?name

self.score?=?score

注意：特殊方法“init”前后有兩個下劃線！！！

注意到__init__方法的第一個參數永遠是self，表示創建的實例本身，因此，在__init__方法內部，就可以把各種屬性綁定到self，因為self就指向創建的實例本身。

有了__init__方法，在創建實例的時候，就不能傳入空的參數了，必須傳入與__init__方法匹配的參數，但self不需要傳，Python解釋器自己會把實例變量傳進去：

>>>bart = Student('Bart Simpson',59)

>>>bart.name'Bart Simpson'

>>>bart.score59

和普通的函數相比，在類中定義的函數只有一點不同，就是第一個參數永遠是實例變量self，并且，調用時，不用傳遞該參數。除此之外，類的方法和普通函數沒有什么區別，所以，你仍然可以用默認參數、可變參數、關鍵字參數和命名關鍵字參數。

數據封裝

面向對象編程的一個重要特點就是數據封裝。在上面的Student類中，每個實例就擁有各自的name和score這些數據。我們可以通過函數來訪問這些數據，比如打印一個學生的成績：

>>>defprint_score(std):...print('%s: %s'% (std.name, std.score))

...

>>>print_score(bart)

Bart Simpson:59

但是，既然Student實例本身就擁有這些數據，要訪問這些數據，就沒有必要從外面的函數去訪問，可以直接在Student類的內部定義訪問數據的函數，這樣，就把“數據”給封裝起來了。這些封裝數據的函數是和Student類本身是關聯起來的，我們稱之為類的方法：

class?Student(object):

def?__init__(self,?name,?score):

self.name?=?name

self.score?=?score????def?print_score(self):

print('%s:?%s'?%?(self.name,?self.score))

要定義一個方法，除了第一個參數是self外，其他和普通函數一樣。要調用一個方法，只需要在實例變量上直接調用，除了self不用傳遞，其他參數正常傳入：

>>>?bart.print_score()

Bart?Simpson:?59

這樣一來，我們從外部看Student類，就只需要知道，創建實例需要給出name和score，而如何打印，都是在Student類的內部定義的，這些數據和邏輯被“封裝”起來了，調用很容易，但卻不用知道內部實現的細節。

封裝的另一個好處是可以給Student類增加新的方法，比如get_grade：

class?Student(object):

...????def?get_grade(self):

if?self.score?>=?90:????????????return?'A'

elif?self.score?>=?60:????????????return?'B'

else:????????????return?'C'

同樣的，get_grade方法可以直接在實例變量上調用，不需要知道內部實現細節：

>>>?bart.get_grade()'C'

小結

類是創建實例的模板，而實例則是一個一個具體的對象，各個實例擁有的數據都互相獨立，互不影響；

方法就是與實例綁定的函數，和普通函數不同，方法可以直接訪問實例的數據；

通過在實例上調用方法，我們就直接操作了對象內部的數據，但無需知道方法內部的實現細節。

和靜態語言不同，Python允許對實例變量綁定任何數據，也就是說，對于兩個實例變量，雖然它們都是同一個類的不同實例，但擁有的變量名稱都可能不同：

>>>?bart?=?Student('Bart?Simpson',?59)

>>>?lisa?=?Student('Lisa?Simpson',?87)

>>>?bart.age?=?8

>>>?bart.age

8

>>>?lisa.age

Traceback?(most?recent?call?last):

File "", line 1, in AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'

本文轉自python工程師玫瑰，感謝！