用Python解釋物件導向（OOP）

2026/02/01 更新2026/02/01 發佈閱讀 8 分鐘

一、物件導向（OOP）到底在解決什麼？

一句話版本：

把「資料 + 行為」包在一起，讓程式像真實世界一樣被理解與維護

沒用 OOP 時（程序式）

user_name = "Tom"
user_age = 20

def say_hi(name):
    print(f"Hi {name}")

say_hi(user_name)

問題：

資料跟行為是分散的
user 一多，你會開始複製貼上地獄 🔥

用 OOP 的思維

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

    def say_hi(self):
        print(f"Hi {self.name}")

u1 = User("Tom", 20)
u1.say_hi()

👉 User 是一個「概念」

👉 name / age 是它的「狀態」

👉 say_hi() 是它「能做的事」

二、OOP 四大核心概念（超重要）

1️⃣ 封裝（Encapsulation）

外部不該知道的，就不要讓它亂改

class BankAccount:
    def __init__(self, balance):
        self._balance = balance  # 慣例：_ 表示內部用

    def deposit(self, amount):
        self._balance += amount

    def get_balance(self):
        return self._balance

好處：

以後要加「不能負數」「記 log」都只改這個 class

2️⃣ 繼承（Inheritance）

共通行為抽到父類，子類只管差異

class Animal:
    def speak(self):
        pass

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        print("汪")

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        print("喵")

⚠️ 大型專案重點

繼承不要亂用，寧願組合（composition）

3️⃣ 多型（Polymorphism）

animals = [Dog(), Cat()]

for a in animals:
    a.speak()

👉 呼叫一樣的方法

👉 行為卻不一樣 👉 UI / Pipeline / Plugin 系統的靈魂

4️⃣ 抽象（Abstraction）

用在「規範介面」，不是寫實作

from abc import ABC, abstractmethod

class DataLoader(ABC):
    @abstractmethod
    def load(self):
        pass

class ImageLoader(DataLoader):
    def load(self):
        print("load images")

👉 很適合：

Plug-in
Dash / PyQt / pipeline 架構

（你之前做的 Dash + PyQt 其實超適合這套）

三、真的在「大型專案」時，怎麼設計？

❌ 新手最常犯的錯

一個 class 1000 行
UI 直接寫資料處理
到處 import *
沒有邊界，全部互相知道彼此

四、大型專案的核心原則（必背）

🧠 1️⃣ 單一職責（SRP）

一個 class 只負責一件事

❌

class Analyzer:
    def load_data(self): ...
    def analyze(self): ...
    def draw_plot(self): ...
    def save_excel(self): ...

✅

class DataLoader: ...
class Analyzer: ...
class Plotter: ...
class ReportWriter: ...

🧱 2️⃣ 分層架構（超重要）

常見 4 層

UI 層        (PyQt / Dash)
↓
Service 層   (流程、商業邏輯)
↓
Domain 層    (核心物件、規則)
↓
Infrastructure 層 (檔案、DB、API)

👉 UI 不碰資料細節

👉 資料怎麼來，換方式也不影響上層

🗂️ 3️⃣ 專案目錄結構範例

project/
│
├── ui/
│   └── main_window.py
│
├── services/
│   └── analysis_service.py
│
├── domain/
│   ├── image.py
│   ├── defect.py
│   └── result.py
│
├── infra/
│   ├── file_loader.py
│   └── logger.py
│
└── main.py

五、真實專案示例（接近你在做的事）

# domain/result.py
class AnalysisResult:
    def __init__(self, defects):
        self.defects = defects

# services/analysis_service.py
class AnalysisService:
    def __init__(self, loader, analyzer):
        self.loader = loader
        self.analyzer = analyzer

    def run(self, folder):
        data = self.loader.load(folder)
        return self.analyzer.analyze(data)