全網最適合入門的物件導向程式設計教程:01 物件導向程式設計的基本概念

FreakStudio發表於2024-06-25

全網最適合入門的物件導向程式設計教程:01 物件導向程式設計的基本概念

以下,我們將簡單介紹物件導向程式設計的基本概念和圖形化描述方法,在後面的章節中我們將會輔以具體程式設計例項進行詳細介紹。

1 類和物件

物件是資料及其行為的集合,而類往往用來描述具有相同的屬性和方法的物件的集合。它定義了該集合中每個物件所共有的屬性和方法。例如蘋果和橘子屬於兩個不同類,蘋果屬於蘋果類、橘子屬於橘子類。

那麼物件和類之間的區別是什麼?類是用來描述物件的。它們就像是用來創造物件的藍圖。例如你面前的桌子上放著 3 個橘子,每一個橘子都是一個不同的物件,但這 3 個橘子擁有來自同一類的相同屬性和行為,即廣義的橘子類。

物件(橘子)是類(橘子類)的例項。

這裡,我們可以吃蘋果、削蘋果、洗蘋果,這就是物件中的方法。同時,不同橘子的重量、甜度、價格不同,這就是橘子物件的屬性,通常代表一個特定物件的個體特徵。

2 物件導向的三大特性繼承、多型和封裝

這裡借用知乎一位大佬的回答,形象的解釋:

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3 統一建模語言(UML)

UML 是統一建模語言的簡稱,它是一種由一整套圖表組成的標準化建模語言。UML 用於幫助系統開發人員闡明,展示,構建和記錄軟體系統的產出。UML 代表了一系列在大型而複雜系統建模中被證明是成功的做法,是開發物件導向軟體和軟體開發過程中非常重要的一部分。

對於初學者來講,掌握 UML 類圖和物件圖即可,在自己的專案過程中可以使用博思白板等軟體繪製 UML 類圖。

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4.程式設計環境

示例程式碼下列倉庫中:

一文速通 Python 物件導向程式設計-文件示例程式

此資料夾中包括如下檔案:

  • DateProcess.py:資料處理類,主要定義了DateProcessClass的屬性和方法,定義了DateProcessInterface介面;
  • FileIO.py:檔案儲存類, 定義了FileIOClass的屬性和方法;
  • main.py:主程式,定義了感測器類和主機類的屬性和方法,呼叫其他模組;
  • Parallel.py:Python多執行緒和多程序相關示例程式;
  • Plot.py:繪圖類,定義了PlotClass的屬性和方法;
  • Serial.py:串列埠通訊類,定義了SerialClass的屬性和方法;
  • environment.yml:虛擬環境配置檔案;
  • Object.srctrlprj:可以sourcetrail軟體開啟,更好的理解程式碼;
  • test.py:可以忽略;

本文件示例程式碼主要依賴庫及版本號如下:

依賴庫 版本號
matplotlib 3.8.4
matplotlib-base 3.8.4
pyqt 5.15.9
pyqtgraph 0.13.7
python 3.12.1
pandas 2.2.0
pillow 10.2.0
pyserial 3.5
zope-interface 6.3

相關環境可以使用 conda 匯入示例程式中的 environment.yml 檔案重建。

下一節開始,我們就正式進入了教程的主線部分,兄弟們別忘記點點關注!

文件獲取

可訪問如下連結進行對文件下載:

https://github.com/leezisheng/Doc

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本文件主要介紹如何使用 Python 進行物件導向程式設計,需要讀者對 Python 語法和微控制器開發具有基本瞭解。相比其他講解 Python 物件導向程式設計的部落格或書籍而言,本文件更加詳細、側重於嵌入式上位機應用,以上位機和下位機的常見串列埠資料收發、資料處理、動態圖繪製等為應用例項,同時使用 Sourcetrail 程式碼軟體對程式碼進行視覺化閱讀便於讀者理解。

相關示例程式碼獲取連結如下:

https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

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