Python 100天-從新手到大師學習筆記Day08：物件導向程式設計基礎

物件導向程式設計基礎

面向物件程式設計（Object-Oriented Programming，簡稱 OOP）是一種程式設計範式，強調將程式組織成由物件構成的模組。每個物件都包含了資料和操作資料的方法。OOP 的核心理念是透過模擬現實世界中的物件來解決問題，並且讓程式碼更具組織性、可讀性和可維護性。

OOP 有四大核心概念：封裝（Encapsulation）、繼承（Inheritance）、多型（Polymorphism）和抽象（Abstraction）。

以下是 OOP 的基礎概念——類和物件的簡單介紹。

定義類（Class）

在Python中可以使用class關鍵字定義類，然後在類中透過函式來定義方法，這樣就可以將物件的動態特徵描述出來。

例如，"車子"可以是一個類，其中包含屬性如顏色、品牌、速度等，還包含方法如加速、煞車等行為。

定義物件（Object）

物件是根據類創建的具體實例，是類的具體化。物件擁有類定義的屬性和方法，是實際存在的個體。例如，"一台紅色的 Toyota 車子"就是 "車子" 類的物件。

類與物件的封裝（Encapsulation）練習

封裝指的是將資料（屬性）和行為（方法）組合到一個單獨的單位中，並讓它們能夠相互操作。此處 Car 類中，color 和 brand 這兩個屬性以及 start 方法都被封裝在一起，使得每個 Car 物件都包含自己的資料與行為。

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Version: Day08
Author: SQA yang
面向物件程式設計
(Object-Oriented Programming,簡稱 OOP)
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# 定義一個Car的類class
class Car:
     def __init__(self, color, brand):
        self.color = color
        self.brand = brand
        
     def start(self):
        print(f"{self.brand} car is starting.")
        
my_car = Car("Red", "Toyota")  # 創建一個Car類的物件

# 使用物件屬性和方法
print(my_car.color)       # 輸出: Red
print(my_car.brand)       # 輸出: Toyota
my_car.start()            # 輸出: Toyota car is starting.

類與物件的封裝、抽象、繼承、多型練習

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Version: Day08
Author: SQA yang
面向物件程式設計(Object-Oriented Programming,簡稱 OOP)
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from abc import ABC, abstractmethod
# 抽象基類 Vehicle，代表所有車輛的抽象類

class Vehicle(ABC):
		def __init__(self, color, brand):
				self.color = color
				self.brand = brand

		@abstractmethod
		def start(self):
					"""抽象方法，必須由子類別實作具體功能"""
					pass

# Car 類，繼承自 Vehicle 類，並實現 start 方法
class Car(Vehicle):
		def start(self):
					print(f"{self.brand} car is starting with a soft engine sound.")
# Truck 類，繼承自 Vehicle 類，並實現自己的 start 方法

class Truck(Vehicle):
			def start(self):
			print(f"{self.brand} truck is starting with a heavy engine sound.")

# 創建不同類型的車輛物件
my_car = Car("Red", "Toyota")
my_truck = Truck("Blue", "Ford")

# 使用多型，呼叫 start 方法
my_car.start()     # 輸出: Toyota car is starting with a soft engine sound.
my_truck.start()   # 輸出: Ford truck is starting with a heavy engine sound.

1. 抽象（Abstraction）：
2. • Vehicle 類是一個抽象基類，使用了 ABC 模組和 @abstractmethod 裝飾器來定義 start 方法作為抽象方法。抽象基類本身不能實例化，必須被其他子類繼承並實作其方法。
2. 繼承（Inheritance）：
3. • Car 和 Truck 類繼承了 Vehicle 類，因此它們會擁有 Vehicle 的屬性（color 和 brand）。這些子類也必須實現 Vehicle 類中的抽象方法 start，以符合抽象基類的要求。
3. 多型（Polymorphism）：
4. • 雖然 Car 和 Truck 都繼承了 Vehicle 類並擁有相同的 start 方法名，但它們的 start 方法執行不同的操作。Car 的 start 方法會顯示 "soft engine sound"，而 Truck 的 start 方法則顯示 "heavy engine sound"。這就是多型，因為相同的方法（start）在不同的類中有不同的行為。
4. 封裝（Encapsulation）：
5. • 每個物件（例如 my_car 和 my_truck）封裝了自己的屬性和方法，且不影響其他物件的屬性。封裝讓每個物件有自己的 color 和 brand，並能使用 start 方法。

以上為Python100天從新手到大師的Day08學習筆記。