大爽Python入门公开课教案 点击查看教程总目录
1 介绍
面向过程与面向对象
学习python的小伙伴，应该会经常看到有教程说，python是面向对象的。
但是很多人写python代码，其实用的是面向过程的写法。
那么这里先来简单介绍下这两个概念。
- 面向对象编程(Object-oriented programming)
- 面向过程编程(Procedure-oriented programming)
这两个概念的中文意思还有点难理解。
我们先看下两个对应的英文的意思
- Object-oriented programming: 以对象为导向的编程方式
- Procedure-oriented programming: 以过程为导向的编程方式
到这里还是有点模糊不明白。
这里换一种符合中文思维方式的解释：
中文里面有个词，叫做事物。
这个词可以囊括一切，可以描述整个世界的所有。
而这个词，本身可以分成两个角度
- 事: 事件。
- 物: 物体。
我们可以从事的角度去认知世界，也可以从物的角度去认知世界。
对应到编程，
前者就是面向过程（用一件件事去组织代码），
后者就是面向对象（用一个个对象去组织代码）。
当然，到这里还是会有些抽象，这里建议先往后看，
看完本节所有内容之后，再回来理解下。
如果还抽象，那就再往后看，
看完本章所有内容之后，再回来理解下。
概念
在面向对象编程时，我们常常会用到以下概念。
- 类(Class)
- 对象(Object)
- 实例(Instance)
类(Class)
创建对象的蓝图/模板，描述了所创建的对象共同的特性和方法。
对象(Object)是某一个类(Class)的实例(Instance)
创建对象的实例的过程，被称为实例化(Instantiation)。
这里还是有点抽象，我们看一些别人对这些概念的解析。
以下均出自Stackoverflow
(https://stackoverflow.com/a/1486212)[https://stackoverflow.com/a/1486212]
A class is a blueprint which you use to create objects.
An object is an instance of a class - it's a concrete 'thing' that you made using a specific class.
So, 'object' and 'instance' are the same thing,
but the word 'instance' indicates the relationship of an object to its class.
类是用于创建对象的蓝图。
对象是类的实例 - 它是您使用特定类创建的具体“事物”。
所以，“object”和“instance”是同一个东西，
但是“instance”这个词表示一个对象与其类的关系。
(https://stackoverflow.com/a/3323377)[https://stackoverflow.com/a/3323377]
A blueprint for a house design is like a class description.
All the houses built from that blueprint are objects of that class.
A given house is an instance.
房屋设计的蓝图就像类描述。
根据该蓝图建造的所有房屋都是该类的对象。
给定的房子是一个实例。
总的来讲，
类相当于抽象的蓝本或者设计图。
对象是具体的实现。
比如一个别墅，它的设计图，可以类比成类，
按照这个设计图实际建成的则是对象。
根据一个设计图，可以实际建成很多个别墅，建造的过程就叫实例化。
一个类，可以创建很多个对象。
当然，到这里还是会有些抽象，这里建议先往后看，
看完本节所有内容之后，再回来理解下。
如果还抽象，那就再往后看，
看完本章所有内容之后，再回来理解下。
2 基本语法
定义一个类
基本格式如下
class ClassName:
... #类体
其中
class是关键词，必须这么写，后面接一个空格ClassName是类名，可以自由命名...是类的内部语句，一般是写类方法(很像函数，具体见后面)，也可以写一些其他的。
比如类内部不实现具体功能的时候，还可以写个pass.
具体例子如下
class SimpleClass:
pass
这就是定义了一个基础的类SimpleClass，其没有实现任何具体的功能。
创建对象
定义好了类之后，我们可以用这个类来创建对象。
创建语法很简单，基本格式如下
myobject = ClassName()
就是先写类名，再在类名后面加个括号，对象就创建好了
然后赋值给一个变量。
使用上面的例子中的类，创建对象的例子如下
simpleobject = SimpleClass()
simpleobject就是SimpleClass类的对象，也可以说是一个实例。
命名规范
类名可以自由定义，但是写法上，一般推荐使用驼峰命名法(Upper Camel Case)。
驼峰命名法，简单来讲，就是多个单词无间隔，每个单词首字母大写。
比如
student: 驼峰命名得写法就是Studentcourse score: 驼峰命名得写法就是CourseScore
补充一点：
对象的命名，一般使用小写就好。
小写时，多个单词可以用下划线_分隔，也可以不分隔。
千万不能用空格分隔。
3 添加属性
但是上面的SimpleClass类是没有任何属性和方法的。
我们大多数时候，要创建的类都是要有属性和方法的。
先介绍如何给类添加属性(attribute)。
类的属性一般在__init__方法中创建(init前后各有两个下划线__)。
这里直接来个例子，长方形(Rectangle)有宽(width)高(height)属性
class Rectangle:
def __init__(self, width, height):
self.width = width
self.height = height
这里来详细介绍一下这个代码
__init__: 其语法和函数一样，但是在类里的这些，一般都叫做方法。- 像
__init__这样，名字前后各有两个下划线的方法，是有特殊功能的方法，每种都有特定的功能。 __init__方法，是一个构造方法，用于创建对象。- 类的所有方法，首个参数都是
self, 这个特殊的参数，
代表实例本身，可以理解为自身 __init__方法，形参中必须有self，之后的参数就可以自由定义了，但是定义了的，创建实例的时候要传递参数，就像函数定义和调用一样。
具体来讲，我们创建一个Rectangle的实例的语法如下
rect = Rectangle(10, 20) # 内部调用`__init__`方法，
注意：这个时候的类名后面的括号中是有参数的。
这个语句在外面，调用的时候是这样子的。
在类的内部，会使用__init__方法来做实际的工作，进行创建。
Rectangle(10, 20)对应到类的内部，
相当于会执行这样的语句__init__(self, 10, 20)，
其中self不用我们管，可以认为是python类自动生成的。
此时rect就是类的一个实例。
我们可以直接用.语法，看这个实例的属性。
比如
print(rect.width) # 10
print(rect.height) # 20
rect.width = 5
print(rect.width) # 5
上面说过，self代表实例本身。
在外面，这个实例叫rect，函数内部叫做self。
外面的rect.width对应的就是self.width。
外面可以获取实例的属性，也可以通过赋值来修改实例的属性。
4 添加方法
self的一个作用，就是让其所拥有的属性，在类中能够跨方法访问（获取与修改）。
这里我们来一个例子，在类中添加一个自定义的方法。
比如Rect类，这里添加一个计算出其面积的方法,
添加后类如下
class Rectangle:
def __init__(self, width, height):
self.width = width
self.height = height
def get_area(self):
return self.width * self.height
使用示例如下
r1 = Rectangle(10, 20)
print(r1.get_area()) # 200
输出为200
这里再来说一下这个方法。
r1就是实例，在类的内部为self
r1.get_area()，在类的内部对应get_area(self)。
get_area(self)方法中的self.width和self.height
都来源于构造方法__init__中。
也就是width和height属性，在__init__方法中定义，
在get_area(self)方法中可以直接使用。
这也是写class, 比较直观比较常用的优点：（在类中）能够跨方法使用属性。
5 初步使用
接下来我们再来定义一些常见的形状，同时给这些形状都添加计算面积方法
等边三角形
class EqualTriangle:
def __init__(self, side):
self.side = side
def get_area(self):
return self.side * self.side * 3 ** (1/2) / 4
等边三角形的面积公式为\(\frac { \sqrt {3} } {4} a ^ 2\)，其中a是边长
程序中，可以用3 ** (1/2) 来计算\(\sqrt {3}\)
圆
class Circle:
def __init__(self, radius):
self.radius = radius
def get_area(self):
return 3.14 * self.radius * self.radius
圆的面积公式是\(\pi r^2\)， 这里\(\pi\)取3.14
使用一
使用Rectangle、EqualTriangle、Circle
分别创建宽高为1的正方形，边长为1的等边三角形，半径为1的圆。
并输出各自的面积。
代码如下
r1 = Rectangle(1, 1)
t1 = EqualTriangle(1)
c1 = Circle(1)
print("Rectangle area: %s" % r1.get_area())
print("EqualTriangle area: %s" % t1.get_area())
print("Circle area: %s" % c1.get_area())
输出如下
Rectangle area: 1
EqualTriangle area: 0.4330127018922193
Circle area: 3.14
使用二
随便使用上面三个类创建多个对象，计算总面积。
比如，创建的对象如下
shapes = [
Rectangle(1, 2), EqualTriangle(3), Circle(4),
Rectangle(5, 6), EqualTriangle(7), Circle(8),
]
计算面积的代码如下
areas = 0
for shape in shapes:
areas += shape.get_area()
print(areas)
输出为
308.31473670974873