自學Python5.1-面向對象與面向過程

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自學Python5.1-面向對象與面向過程

面向過程：根據業務邏輯從上到下寫代碼。

   優勢：性能比面向對象高，由於類調用時須要實例化，開銷比較大，比較消耗資源;好比單片機、嵌入式開發、 Linux/Unix等通常採用面向過程開發，性能是最重要的因素。 

   缺點：沒有面向對象易維護、易複用、易擴展。

面向對象：將數據與函數綁定在一塊兒，進行封裝，這樣可以更快速的開發程序，減小了重複代碼的重寫過程。

   優勢：易維護、易複用、易擴展，因爲面向對象有封裝、繼承、多態性的特性，能夠設計出低耦合的系統，使系統 更加靈活、更加易於維護。  

   缺點：性能比面向過程低

1、面向過程

面向過程？面向過程就是面向解決問題的過程進行編程。

咱們在學習和工做中，當咱們去實現某項功能或完成某項任務時，是否是會不自覺的循序漸進的羅列出咱們要作的事情？（若是沒有，建議之後試着步驟化解決問題）。而當咱們按着咱們羅列的步驟去解決問題時，實質上就是按照面向過程的思想去解決問題。咱們羅列的步驟就是過程，按照步驟解決問題就是面向過程。

傳統的面向過程的編程思想總結起來就八個字——自頂向下，逐步細化！實現步驟以下：

1. 將要實現的功能描述爲一個從開始到結束循序漸進的連續的步驟（過程）；
2. 依次逐步完成這些步驟，若是某一步的難度較大，又能夠將該步驟再次細化爲若干個子步驟，以此類推，一直到結束獲得想要的結果；
3. 程序的主體是函數，一個函數就是一個封裝起來的模塊，能夠實現必定的功能，各個子步驟每每就是經過各個函數來完成的，從而實現代碼的重用和模塊化編程！

案例：學生到校報道註冊

面向過程流程圖：

面向過程，就是按照咱們分析好了的步驟，循序漸進的依次執行就好了！因此當咱們用面向過程的思想去編程或解決問題時，首先必定要把詳細的實現過程弄清楚。一旦過程設計清楚，代碼的實現簡直垂手可得。

2、面向對象

所謂的面向對象，就是在編程的時候儘量的去模擬真實的現實世界，按照現實世界中的邏輯去處理一個問題，分析問題中參與其中的有哪些實體，這些實體應該有什麼屬性和方法，咱們如何經過調用這些實體的屬性和方法去解決問題。

現實世界中，任何一個操做或者是業務邏輯的實現都須要一個實體來完成，也就是說，實體就是動做的支配者，沒有實體，就確定沒有動做發生！

　　如今讓咱們思考下，上述註冊報名的每個步驟都有哪些動詞？

　　提出 提供 繳 收 得到 分配 增長

　　有動詞就必定有實現這個動做的實體！

　　所謂的模擬現實世界，就是使計算機的編程語言在解決相關業務邏輯的方式，與真實的業務邏輯的發生保持一致！須要使每個動做的背後都一個完成這個動做的實體！

　　由於任何功能的實現都是依賴於一個具體的實體的「動做|操做|行動」，能夠看做是一個又一個的實體在發揮其各自的「能力」並在內部進行協調有序的調用過程！

　　當採用面向對象的思想解決問題時，可分爲下面幾步：

1. 1. 分析哪些動做是由哪些實體發出的；
   2. 定義這些實體，爲其增長相應的屬性和功能；
   3. 讓實體去執行相應的功能或動做。

　　採用面向對象的思想，解決上面的報名問題，應該以下：

第一步：分析那些動做是由哪些實體發出的

• 學生提出報名
• 學生繳費
• 機構收費
• 教師分配教室
• 班級增長學生信息

　　因而，在整個過程當中，一共有四個實體：

　　學生、機構、教師、班級！

　　在現實中的一個具體的實體，就是計算機編程中的一個對象！

第二步：定義這些實體，爲其增長相應的屬性和功能

　　屬性就是實體在現實世界中的一些特徵表現。如：

• • 人的屬性：姓名、性別、身高、三圍、體重、電話號碼、家庭住址、籍貫等
  • 手機的屬性：品牌、價格、顏色、尺寸、待機時間等

　　功能就是能完成的動做，在面向對象的術語中，動做就叫做方法或者函數。如：

• • 人的動做（功能）：吃飯、睡覺、學習、打遊戲、走路、跑步、繳費！
  • 手機的動做（功能）：打電話、發短信、拍照、打遊戲、視頻、看電影等

　　下圖顯示了在上述實例中出現的實體以及相應的屬性和功能：

第三步：讓實體去執行相應的功能或動做

• 學生提出報名
• 學生繳費
• 學校收費
• 教師分配教室
• 班級增長學生信息

　　因此說，面向過程主要是針對功能，而面向對象主要是針對可以實現該功能的背後的實體。面向對象實質上就是面向實體，因此當咱們使用面向對象進行編程時，必定要創建這樣一個觀念：萬物皆對象！

3、面向對象和麪向過程的比較

面向過程簡單直接，易於入門理解，模塊化程度較低。

面向對象相對於面向過程較爲複雜，不易理解，模塊化程度較高。

可總結爲下面三點：

• 均可以實現代碼重用和模塊化編程，可是面對對象的模塊化更深，數據更封閉，也更安全！由於面向對象的封裝性更強！
• 面對對象的思惟方式更加貼近於現實生活，更容易解決大型的複雜的業務邏輯
• 從前期開發角度上來看，面對對象遠比面向過程要複雜，可是從維護和擴展功能的角度上來看，面對對象遠比面向過程要簡單！

4、面向對象的軟件開發

軟件的開發其實一整套規範，咱們所學的只是其中的一小部分，一個完整的開發過程，須要明確每一個階段的任務，在保證一個階段正確的前提下再進行下一個階段的工做，稱之爲軟件工程

    面向對象的軟件工程包括下面幾個部：

4.1 面向對象分析（object oriented analysis ，OOA）

    軟件工程中的系統分析階段，要求分析員和用戶結合在一塊兒，對用戶的需求作出精確的分析和明確的表述，從大的方面解析軟件系統應該作什麼，而不是怎麼去作。面向對象的分析要按照面向對象的概念和方法，在對任務的分析中，從客觀存在的事物和事物之間的關係，貴南出有關的對象（對象的‘特徵’和‘技能’）以及對象之間的聯繫，並將具備相同屬性和行爲的對象用一個類class來標識。

    創建一個能反映這是工做狀況的需求模型，此時的模型是粗略的。

4.2 面向對象設計（object oriented design，OOD）

    根據面向對象分析階段造成的需求模型，對每一部分分別進行具體的設計。

    首先是類的設計，類的設計可能包含多個層次（利用繼承與派生機制）。而後以這些類爲基礎提出程序設計的思路和方法，包括對算法的設計。

    在設計階段並不牽涉任何一門具體的計算機語言，而是用一種更通用的描述工具（如僞代碼或流程圖）來描述

4.3 面向對象編程（object oriented programming，OOP）

    根據面向對象設計的結果，選擇一種計算機語言把它寫成程序，能夠是python

4.4 面向對象測試（object oriented test，OOT）

    在寫好程序後交給用戶使用前，必須對程序進行嚴格的測試，測試的目的是發現程序中的錯誤並修正它。

    面向對的測試是用面向對象的方法進行測試，以類做爲測試的基本單元。

4.5 面向對象維護（object oriendted soft maintenance，OOSM）

    正如對任何產品都須要進行售後服務和維護同樣，軟件在使用時也會出現一些問題，或者軟件商想改進軟件的性能，這就須要修改程序。

    因爲使用了面向對象的方法開發程序，使用程序的維護比較容易。

    由於對象的封裝性，修改一個對象對其餘的對象影響很小，利用面向對象的方法維護程序，大大提升了軟件維護的效率，可擴展性高。

 

在面向對象方法中，最先發展的確定是面向對象編程(OOP),那時OOA和OOD都尚未發展起來，所以程序設計者爲了寫出面向對象的程序，還必須深刻到分析和設計領域，尤爲是設計領域，那時的OOP實際上包含了如今的OOD和OOP兩個階段，這對程序設計者要求比較高，許多人感到很難掌握。

如今設計一個大的軟件，是嚴格按照面向對象軟件工程的5個階段進行的，這個5個階段的工做不是由一我的從頭至尾完成的，而是由不一樣的人分別完成，這樣OOP階段的任務就比較簡單了。程序編寫者只須要根據OOd提出的思路，用面嚮對象語言編寫出程序既可。

在一個大型軟件開發過程當中，OOP只是很小的一個部分。

對於全棧開發的你來講，這五個階段都有了，對於簡單的問題，沒必要嚴格按照這個5個階段進行，每每由程序設計者按照面向對象的方法進行程序設計，包括類的設計和程序的設計。