[Python] 初探物件導向
什麼是物件導向？
將現實生活中的人、事、時、地、物進行資料抽象化。
類別，是具有相同屬性(Attribute)和功能(Method)的物件抽象集合，類別中包含資料的屬性、方法(也可以稱作行為)，將這些類別對應到真實生活中的人、事、時、地、物時稱作”實例化”，可以說這些對應的實際實體為實際案例(簡稱”實例”)，也作”物件”。
白話一點就是: “類別” 只是將真實世界的人、事、時、地、物做分類的”概念”，需對應真實世界中的實例才具意義或是資料處理的價值，類別底下會有多個物件(多個實例)。
不同物件會有不同屬性值，如: 以學生為類別(Class)名，學生A這個物件有兩個屬性，屬性名為姓名、學號，而屬性值為A、01;另一個學生B的物件則屬性值分別為B、02。由於雖然源自同一類別(學生)，但物件各自獨立，屬性值也跟著獨立，彼此互不影響。
好處是什麼?
- 容易擴展:
如上面的例子，建立一個名為學生的類別，底下可以一直增加不同的學生，他們都有自己的屬性參數。 - 可重複使用:
同一個物件、類別可以重複進行呼叫，減少撰寫重複的程式碼 - 模組化
可將系統細分然後分配給不同團隊來進行工作
強調重點
一個物件（Object）可以包含屬性（Attribute）與方法（Method），而class的概念應該看作是屬性的集合，並非所有物。
物件導向具有三大特性:
- 多型:
表示不同物件可以執行相同動作，但要透過它們自己的實作來執行。 如果子類別要完全實作父類別的成員，父類別則將該成員宣告為虛擬(virtual)。子類別可以使用override的方式，將自己的實作取代掉父類別的實作。
- 封裝:
每個物件都包含本身操作所需要的資訊，這個特性稱之為封裝，因此物件不需依賴其他物件來完成自己的操作。 那封裝的好處有哪些？
- 良好的封裝能減少模組間的耦合。
- 類別內部的實作可以自由修改。
- 類別有明確的對外接口，讓外部進行呼叫。
- 繼承(像是親屬的垂直關係):
賦予物件重複使用和擴充的能力，父類別的資源可以透過子類別做擴充和重複使用。
繼承能定義出父類別與子類別，其中子類別繼承父類別所有的特性，且子類別還能定義新的特性。繼承有幾個重點：
- 子類別可拓展父類別沒有的屬性和方法
- 子類別能重寫父類別的方法
概略了解物件導向後就可開始進行實作。
實作
- 宣告類別: Python使用
class語法來定義類別，通常會用首字大寫（Capitalized）的單字為類別命名 def __init__(self):代表宣告時會自動執行的函式，常用來定義該類別的物件屬性，self為必要之參數。- 類別中定義方法採用
def進行方法宣告 - 訪問類別內的物件屬性使用
類別名.屬性名的方式
class Student: # 定義類別屬性名，進行類別宣告
major = "CSE" # 定義 static variabl
def __init__(self, rollNumber, name):
self.rolNo = rollNumber
self.name = namestudent1 = Student(1, "Tom")
student2 = Student(2, "Ken")
# 取得屬性名對應的屬性值
print(student1.name, student2.name) # Tom Ken# 訪問Class內的static variabl
print(Student.major, student1.major, student2.major) # CSE CSE CSE
上述範例宣告一個名為Student的類別(class)，並建立其屬性，先傳入不同的參數，在賦值給student1、student2，最後再透過.訪問屬性值。
我們還可以在Class 內定義另一個Class
class Car:
def __init__(self, make, year):
self.make = make
self.year = year
class Egine:
def __init__(self, number):
self.number = number
def start(self):
return "Egine Start!"car1 = Car("BMW", 2017)egine = car1.Egine("MHP-9778")print(egine.start(), egine.number, car1.make, car1.year)
# Egine Start! MHP-9778 BMW 2017
上面範例建立一個Car類別，底下除了定義物件屬性外，另建立一個新類別Egine，並在Egine下定義其屬性名及方法。car1 = Car("BMW", 2017)建立BMW物件，在BMW下car1.Egine("MHP-9778")建立編號為MHP-9778的Egine物件，egine.start()用來呼叫Egine定義好的方法。
我們也可以更改物件屬性
例子:
class NewStudent:
def __init__(self, sid = 123, name="Tom"):
self.id = sid
self.name = name
def display(self):
return self.id, self.namenews1 = NewStudent()print(news1.id, news1.name) # 123 Tomnews1.id = 345
print(news1.id, news1.name) # 345 Tom
資訊隱藏(information hiding)
物件屬性有時如果變數不希望或不該隨意給外部程式更改，只需在屬性前加上連續兩個底線。
在屬性名前面加上 __
class NewStudent:
def __init__(self, sid = 123, name="Tom"):
self.__id = sid
self.__name = name
def display(self):
return self.__id, self.__name
# 無法直接訪問屬性值
print(news1.id, news1.name) # 'NewStudent' object has no attribute 'id'print(news1.__id, news1.__name) # AttributeError: 'NewStudent' object has no attribute '__id'
但也並非完全無法更改，只是需要其他方式，例如method方法訪問屬性值，或是透過 “_” 的方式進行直接訪問
# method 訪問屬性值
print(news1.display()) # (123, 'Tom') # 透過 "_" 的方式進行直接訪問
print(news1._NewStudent__id, news1._NewStudent__name) # 123 Tom
回顧重點:
- Python使用
class語法來定義類別，通常會用首字大寫（Capitalized）的單字為類別命名 def __init__(self):代表宣告時會自動執行的函式，常用來定義該類別的物件屬性，self為必要之參數。- 類別中定義方法採用
def進行方法宣告 - 訪問類別內的物件屬性使用
類別名.屬性名的方式 - 物件屬性有時如果變數不希望或不該隨意給外部程式更改，只需在屬性前加上連續兩個底線
__。
