第8章 面向对象
问题导向
·如果面向过程的函数中用到较多的全局变量，如何优化？
·问题复杂度高且要重复利用，如何更好地解决？
·一个项目如何分配任务、定义接口？
重点与难点
·类与对象的关系。
·类方法与类属性，对象方法与对象属性。
·单重继承与多重继承。
·装饰器的应用。
知识导图
Python之旅——旅游攻略
前人栽树，后人乘凉。每次旅行之前，大家都会参考前人的旅行体验和攻略，做出自己的旅行规划。Python提供了一种新的旅游攻略：面向对象程序设计。不同于以往面向过程编程中直白地表示变量、定义函数，在面向对象编程的方法中，将所有的实际事物看成对象，将对象相应的特性看成属性——对应变量，将对象相应的动作、行为看成方法——对应函数。具有相同特征的事物又统一称为一个类，所有的方法属性都封装在类中。
在这一站，让我们来体验这种全新的攻略方法面向对象程序设计吧。
现实世界中存在各种不同形态的事物，这些事物之间存在着各种各样的联系。在程序中通过对象来映射现实中的事物，用对象之间的关系来描述事物之间的联系，这种思想就是面向对象。
面向对象程序设计（Object Oriented Programming，OOP）对现实世界事物所包含的属性和行为进行概念化建模，以反映其特征，通过编程“虚拟”地将它们实现在计算机系统中。
前面章节都是面向过程的程序设计，即把计算机程序看成一系列的命令集合，即一组函数的执行。面向过程的思想是分析出解决问题的步骤，然后用函数把这些步骤一一实现，使用的时候依次调用即可。只考虑在函数中封装代码逻辑，而不考虑函数的归属关系。
面向对象则把解决问题的事物提取为多个对象，而建立对象的目的也不是为了完成一个个步骤，而是为了描述某个事物在解决整个问题的过程中所发生的行为。面向对象是一个更大的封装，根据对象职责明确函数的归属关系。
比如如何把一头大象装进冰箱，如图8-1所示。谁来开门？这正是面向过程和面向对象的根本区别。
图8-1 把大象放进冰箱
面向过程的解决思路是：一是打开冰箱门，二是把大象装进去，三是关上冰箱门。过程由程序员来控制，当需要放很多头大象进去时，就需要程序员逐个打开冰箱的门，每增加一个冰箱，就需要去打开一次门。
面向对象的思想是：冰箱会自己把门打开，自己把大象装进去，自己把门关上。人们不需要了解这一过程是如何实现的，只需要在把大象装进冰箱的时候，跟冰箱说一句：“嘿，你把大象装进去吧。”在此过程中，分析出每个参与解决问题的对象（冰箱），并确定这些对象的行为（开门，装大象，关门），最终由这些对象完成问题的编程思想。在面向对象编程中，冰箱设计图纸被称为类，而按照这张图纸生产出来的一个个冰箱，则被称为类的实例或者对象，这一生产过程就被称为类的实例化。