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  • 面向对象设计程序的随笔

    一、有关面向对象的一些知识

    面向过程:根据业务逻辑从上到下写垒代码

    函数式:将某功能代码封装到函数中,日后便无需重复编写,仅调用函数即可

    面向对象:对函数进行分类和封装,让开发“更快更好更强...”

    面向过程编程最易被初学者接受,其往往用一长段代码来实现指定功能,开发过程中最常见的操作就是粘贴复制,即:将之前实现的代码块复制到现需功能处。

    面向对象编程是一种编程方式,此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现,所以,面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。

      类就是一个模板,模板里可以包含多个函数,函数里实现一些功能

      对象则是根据模板创建的实例,通过实例对象可以执行类中的函数

    class是关键字,表示类

    创建对象,类名称后加括号即可

    类中的函数第一个参数必须是self(详细见:类的三大特性之封装)
    类中定义的函数叫做 “方法”

    1 class Foo:  
    2     def Bar(self):  
    3         print 'Bar'  
    4     def Hello(self, name):  
    5         print 'i am %s' %name  
    6 # 根据类Foo创建对象obj  
    7 obj = Foo()  
    8 obj.Bar()            #执行Bar方法  
    9 obj.Hello('wupeiqi') #执行Hello方法   

    面向对象:【创建对象】【通过对象执行方法】、

    函数编程:【执行函数】

    观察上述对比答案则是肯定的,然后并非绝对,场景的不同适合其的编程方式也不同。

    总结:函数式的应用场景 --> 各个函数之间是独立且无共用的数据

    面向对象三大特性

    面向对象的三大特性是指:封装、继承和多态。

    (一)封装

    封装,顾名思义就是将内容封装到某个地方,以后再去调用被封装在某处的内容。

    所以,在使用面向对象的封装特性时,需要:

    • 将内容封装到某处
    • 从某处调用被封装的内容

    第一步:将内容封装到某处

     self 是一个形式参数,当执行 obj1 = Foo('wupeiqi', 18 ) 时,self 等于 obj1

                                  当执行 obj2 = Foo('alex', 78 ) 时,self 等于 obj2

    所以,内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中,每个对象中都有 name 和 age 属性,在内存里类似于下图来保存。

    第二步:从某处调用被封装的内容

    调用被封装的内容时,有两种情况:

    • 通过对象直接调用
    • 通过self间接调用

    1、通过对象直接调用被封装的内容

    上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式,根据保存格式可以如此调用被封装的内容:对象.属性名

    (二)对象与类之间的关系

           类: 现实生活中对事物的描述。

       对象: 这一类事物的实实在在的个体。

        生活中有有一类个体:他们都会拿枪、射击、穿迷彩服、越野、杀敌等功能。------这就是一个军人的类。 类有属性(成员变量)和方法(动态属性)。
        而具体到个体: 士兵1号、士兵2号、士兵3号等 就是这个类中的具体实体-----这就是一些士兵的对象。

      而映射到java中 ,这些描述就是class定义的一个类
      具体的对象, 就是new关键字在堆(heap)中创建的实体。

    (三)成员变量 与 局部变量
      作用范围: 成员变量 作用于整个类的内部
           局部变量 作用于方法或者语句块之中

      内存中的位置 :   成员变量 存在于堆内存中,因为对象的存在而存在。 会先有系统的默认初始化(0 null), 之后才是我们定义个显示初始化。
              在没有引用指向其对象的时候(及变成垃圾对象),被垃圾回收机回收后消失。
              局部变量 存在于栈内存中,因为语句的执行而存在。 必须人工给予初始化,否则次变量不能使用。相关语句执行完毕后自动消失。

    (四)匿名对象

      如: new Car();new Car().color = "blue"; new Car().runCar();

        特点:只能使用一次, 使用之后便会变成垃圾, 等垃圾回收机回收清空内存。
           匿名对象调用其属性没有意义, 调用其方法具有一定的意义。
        使用情况:1)、只对对象的 方法 进行 一次调用 的时候。 这样写比较简便。 如果要对对象的多个成员进行调用,就必须给对象命名。
               2)、可以将匿名对象当成参数紧传递。

    二、面向对象相关应用实例之“三维向量的计算”

    输入如下代码

     1 import math
     2 class Vectors:
     3     def __init__(self):         #计算向量坐标,根据所给点坐标
     4         self.x1=0
     5         self.x2=0
     6         self.y1=0
     7         self.y2=0
     8         self.z1=0
     9         self.z2=0
    10         self.x=self.x2-self.x1
    11         self.y=self.y2-self.y1   
    12         self.z=self.z2-self.z1
    13     def add(self):              #输入三维点坐标,并计算向量坐标,根据所输入的点坐标
    14         self.x1=int(input("input x1 :"))
    15         self.y1=int(input("input y1 :"))
    16         self.z1=int(input("input z1 :"))
    17         self.x2=int(input("input x2 :"))
    18         self.y2=int(input("input y2 :"))
    19         self.z2=int(input("input z2 :"))
    20         self.x=self.x2-self.x1
    21         self.y=self.y2-self.y1
    22         self.z=self.z2-self.z1
    23     def out(self):              #输出向量坐标
    24         print(self.x,self.y,self.z)
    25     def plus(self,a,b):         #向量相加
    26         self.x=a.x+b.x
    27         self.y=a.y+b.y
    28         self.z=a.z+b.z
    29     def sub(self,a,b):          #向量相减
    30         self.x=a.x-b.x
    31         self.y=a.y-b.y
    32         self.z=a.z-b.z
    33     def pointmuti(self,a,b):    #向量的数量积
    34         return (a.x*b.x+a.y*b.y+a.z*b.z )
    35 
    36     def angle(self,a,b):        #向量的余弦值
    37         a1=(a.x*a.x+a.y*a.y+a.z*a.z)**0.5   #向量a的模长
    38         b1=(b.x*b.x+b.y*b.y+b.z*b.z)**0.5   #向量b的模长
    39         ab=a.x*b.x+a.y*b.y+a.z*b.z  
    40         return ab/(a1*b1)
    41 v=Vectors()
    42 a=Vectors()
    43 b=Vectors()
    44 a.add()
    45 b.add()
    46 print("向量a坐标为:" ,end='')
    47 a.out()
    48 print("向量b坐标为:",end='')
    49 b.out()
    50 print("向量a、向量b相加得:",end='')
    51 v.plus(a,b)
    52 v.out()
    53 print("向量a、向量b相减得:",end='')
    54 v.sub(a,b)
    55 v.out()
    56 print("向量a、向量b的向量积为:",end='')
    57 print(v.pointmuti(a,b))
    58 print("向量a、向量b的夹角余弦值为:",end='')
    59 print(math.acos(v.angle(a,b)))

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