物件導向程式設計

Object-Oriented Programming (OOP) is a programming paradigm based on the concept of "objects", which can contain data and code.

Python 的所有資料型別皆為物件，也允許開發者創造自己的物件。

由於這種物件的概念易於擴充、維護與重複使用，被現代多數的程式語言所採用，也適合用來開發大型的專案。

什麼是物件？類別？

物件（Object）= 真實存在的任何東西

An object is the basic building block of OOPs.
It can be considered a real-life entity having a state and behaviour.

• 每個物件 可以擁有（代表不強制一定要有） 屬性(properties) 與 行為(behaviors)，而且這些物件可以 在程式中相互傳遞。
  

類別（Class）= 抽象的藍圖

A Class is like an object constructor, or a blueprint for creating objects.

Step1：建立類別（Class）

class [ClassName]:
    # Class attribute
    class_attribute = default_class_attribute

    # Instance attributes (e.g. name, age)
    def __init__(self[, parameters]): 
        self.parameter = parameter

    # Instance method
    def instance_method1(self[, parameters]):
        [statement]

class Dog:
    eye = 2
    mouth = 1

    def __init__(self, name, age):
        self.species = '柴犬'
        self.name = name
        self.age = age

    def description(self):
        return f"{self.name} is {self.age} years old"
    def speak(self, sound):
        return f"{self.name} says {sound}"

• 定義 ClassName 時，習慣以 首字母大寫 的表示法書寫。
• __init__() = 建構式
  • 建構函式，實例化物件時會呼叫它！實例化物件的初始化設定
  • 在「建構式(Constructor)」中 初始化物件(Object) 的 屬性值(Attribute)
• self
  • 代表 實例化物件(Instance) 本身，即 新建立的實體物件。

小練習

class Dog:
    eye = 2
    mouth = 1

    def __init__(self, name, age):
        self.species = '柴犬'
        self.name = name
        self.age = age

    def description(self):
        return f"{self.name} is {self.age} years old"
    def speak(self, sound):
        return f"{self.name} says {sound}"

miles = Dog("Miles", 5)
print(miles.eye)
print(miles.species)

miles.species = '吉娃娃'
print(miles.species)

print(miles.description())
print(miles.speak('Woof'))

Step2：實例化 (Instantiate)

實例化 = 生成 物件/實例（Object / Instance）
一個 class 經過「實例化 (Instantiate)」就能創建出多個 Objects。

承上【 class Dog 範例 】，說明如下：

class Dog:
    eye = 2
    mouth = 1

    def __init__(self, name, age):
        self.species = '柴犬'
        self.name = name
        self.age = age

    def __str__(self):
        return f"{self.name} is {self.age} years old"

    def speak(self, sound):
        return f"{self.name} says {sound}"

# 實例化1
miles = Dog("Miles", 5)
print(miles)                       #'Miles is 5 years old'
print(miles.eye)                   #2
print(miles.speak("bark"))         #'Miles says bark'

# 實例化2
cute = Dog("Cute", 2)
cute.species = '吉娃娃'
print(cute)                       #'Cute is 2 years old'
print(cute.mouth)                 #1
print(cute.species)               #'吉娃娃'
print(cute.speak("汪汪"))         #'Cute says 汪汪'

Instance attribute

• 定義 隨不同實例而異的屬性
• e.g.
  • __init__()：定義 所有 Dog 物件 都必須具備 的實例屬性。
  • 即 每當實例化一隻狗時，__init__() 內所定義的就是每隻狗 一開始的初始狀態。

Instance methods

• __str__(self)：印出該 Instance 的相關訊息與狀態（Pythonic 寫法）
  • 盡量不要使用 description()

繼承 (Inheritance)

class Dog:
    eye = 2
    mouth = 1

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __str__(self):
        return f"{self.name} is {self.age} years old"

    def speak(self, sound):
        return f"{self.name} says {sound}"

class Samoyed(Dog):
    def __init__(self, name, age):      # 初始化時給定的屬性(name, age)
        super().__init__(name, age)     # 使用 super() 繼承 Dog __init__ 裡的 name, age 屬性
        self.species = '薩摩耶'

    def attack(self):
        return f"{self.name} 使出咬人攻擊"


# 實例化3
ss = Samoyed("颯颯", 7)
print(ss.species)
print(ss)
print(ss.eye)
print(ss.attack())

References

1. Python 零基礎新手入門 #10 Class (類別)
2. 繼承 inheritance