面向对象编程

面向对象编程——Object Oriented Programming，简称OOP，是一种程序设计思想。OOP把对象作为程序的基本单元，一个对象包含了数据和操作数据的函数。

面向过程的程序设计把计算机程序视为一系统的命令集合，即一组函数的顺序执行。为了简化程序设计，面向过程把函数继续切分为子函数，即把大块函数通过切割成小块函数来降低系统的复杂度。

而面向对象的程序设计把计算机程序视为一组对象的集合，而每个对象都可以接收其它对象发过来的消息，并处理这些消息，计算机程序的执行就是一系统消息在各个对象之间传递。

在Python中，所有数据类型都可以视为对象，当然也可以自定义对象。自定义的对象数据类型就是面向对象中的类（Class）的概念。

类和实例

面向对象最重要的慨念就是类和实例，必须牢记类是抽象的模板，而实例是根据类创建出来的一个个具体的对象，每个对象都拥有相同的方法，但各自的数据可能不同。

由于类可以超到模板的用例，因此，可以在创建实例的时候，把一些我们认为必须绑定的属性强制填写进去。通过定义一个特殊的__init__方法，在创建实例的时候，就把name，score等属性绑上去。

注意到__init__方法的第一个参数永远是self，表示创建的实例本身，因此，在__init__方法内部，就可以把各种属性绑定到self，因为self就指向创建的实例本身。有了__init__方法，在创建实例的时候，就不能传入空的参数了，必须传入与__init__方法匹配的参数，但self不需要传，python解释器自己会把实例变量传进去

和普通的函数相比，在类中定义的函数只有一点不同，就是第一个参数永远是实例变量self，并且，调用时，不用传递该参数。除此之外，类的方法和普通函数没有什么区别，所以，你仍然可以用默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数。

数据封装

既然Student实例本身就拥有name和score这些数据，要访问这些数据，就没有必要从外面的函数去访问，可以直接在Student类的内部定义访问数据的print_score()函数，这样，就把“数据”给封装起来了。这些封装数据的函数是和Student类本身是关联起来的，我们称之为类的方法

要定义一个方法，除了第一个参数是self外，其他和普通函数一样。要调用一个方法，只需要在实例变量上直接调用bart.print_score()

封装的另一个好处是可以给Student类增加新的方法，只需要在类中添加新的方法，就可以直接在实例变量上调用。

访问限制

如果要让类的实例的内部属性不被外部访问，可以把属性的名称前面加两个下划线__，在python 中，实例的变量名如果以__开头，就变成了一个私有变量(private)，只有内部可以访问，外部不能访问。

修改代码后，已经无法从外部访问实例的私有变量了

但是如果外部代码要获取name和score怎么办？可以给Student类增加get_name和get_score这样的方法

如果又要允许外部代码修改score怎么办？可以再给Student类增加set_score方法，在修改的方法中，可以对参数做检查，避免传入无效的参数

需要注意的是，在Python中，变量名类似__xxx__的，也就是以双下划线开头，并且以双下划线结尾的，是特殊变量，特殊变量是可以直接访问的，不是private变量，所以，不能用__name__、__score__这样的变量名作为私有变量名。

继承和多态

在OOP程序设计中，当我们定义一个class的时候，可以从某个现有的class继承，新的class称为子类（Subclass），而被继承的class称为基类、父类或超类（Base class、Super class）。

对于Dog来说，Animal就是它的父类，对于Animal来说，Dog就是它的子类。Cat和Dog类似

继承有什么好处？最大的好处是子类获得了父类的全部功能。由于Animial实现了run()方法，因此，Dog和Cat作为它的子类，什么事也没干，就自动拥有了run()方法

也可以对子类增加一些方法，Dog子类的run()覆盖了父类的run()，在代码运行的时候，总是会调用子类的run()。这样，我们就获得了继承的另一个好处：多态。

理解多态前，我们再理解一下数据类型。

当我们定义一个class的时候，我们实际上就定义了一种数据类型。我们定义的数据类型和python自带的数据类型，比如str 、list、dict没什么区别

a = list() # a是list类型
b = Animal() # b是Animal类型
c = Dog() # c是D

判断一个变量是否是某个类型可以用isinstance()判断：
isinstance(a,list) -->True
isinstance(b,Animal) -->True
isinstance(c,Dog) -->True
isinstance(c,Animal) -->True
因为Dog是从Animal继承下来的，当我们创建了一个Dog的实例c时，我们认为c的数据类型是Dog没错，但c同时也是Animal也没错，Dog本来就是Animal的一种！
所以，在继承关系中，如果一个实例的数据类型是某个子类，那它的数据类型也可以被看做是父类。但是，反过来就不行