python 黑帽编程 2.9 面向对象编程
我个人认为，计算机语言的发展，有两个方向，一个是从低到高的发展过程，在这个过程中，语言的思考和解决问题的方式是面向硬件的。硬件本质上处理的是信号，在此基础上，我们给硬件赋予了一定的“逻辑思维”能力，为了方便硬件帮我们做事，抽象出了指令的概念，进而出现了汇编语言，然后有了 Pascal 和 C 这样的标准的结构化语言。语言一路向上发展，都是根植于指令的，根植于指令就意味着流程和数据代表了一切，数据的变化成为我们表达和抽象这个世界的根本。不可否认，宇宙间的一切，都是在不停的变化中，然而命运有数，变化有法，越是着眼于变化，我们越难逃脱宿命。
在冯诺依曼的体系成为权威之前或者之后这些年中，计算机科学思考都衍生于对数学的思考。数学家认为数学语言能完美的描述这个世界，基于数学的编程语言一出来就是贵族，然而纯粹数学语言是没法用的，因为我们的机器还太低级，于是另一个编程语言的发展方向，是从数学语言向机器语言的自顶向下的发展。这其中纯粹的函数式语言是这方面的代表，比如 lisp ，微软的 F# 则是“混血”的代表。
从机器的角度理解世界，还是纯数学的方式理解世界，都不能代表人的视角和思维方式。在二者相向发展中，有了很多交汇。计算机当然离理解人的思维方式还差的很远，除非把人变成计算单元。科学家们在这个方向上努力良久，在编程语言领域 “ 面向对象 ” 的思想和方法被广泛接受。事物是不断变化的，人类在变化中寻找相对静止的时空来思考世界，来描述世界，文字、绘画都是语言，都需要在静止中呈现。生命尊重并表现自我，认同个体，于是世间有了物的概念。在静止中，如果还只是思考数据，那么就是混沌，观察个体才有意义，才有血肉。世间万物，物就是对象。
所谓面向对象，就是把你眼中能认为或抽象出的独立事务描述清楚，首先它是个整体，然后我们再肢解它，最后在把它重新放到变化中观察行为。抽象的越彻底，我们越能发现很多事务的共性，于是有了分类。在变化中，物与物必然会产出影响，于是有了关系。
视角发生了变化，描述事物和行为的方式必然有了变化，产生了新的表达方法，新的技巧，同时也有了新的问题和挑战，当然会产生新的解决问题的方法，这些就是面向对象的基本方法，设计模式，架构经验，等等。
扯了这么多闲篇，下面我们进入 Python 的面向对象世界，当然不会细致入微，简单概述为主。
2.9.1 类与对象在 python 中，我们使用 class 关键字来定义一类事物，类是一个抽象描述，并不是真正的存在，需要把它初始化才会产生一个真正的事物，我们称之为对象。在编程过程中，拥有行为和数据的是对象，而不是类。
下面我们声明一个简单的类：
#!/usr/bin/python
class Person:
pass # An empty block
p = Person()
print p
我们使用 class 语句后跟类名，创建了一个新的类。这后面跟着一个缩进的语句块形成类体。在这个例子中，我们使用了一个空白块，它由 pass 语句表示。
接下来，我们使用 类名后跟一对圆括号 来创建一个对象 / 实例。为了验证，我们简单地打印了这个变量的类型。它告诉我们我们已经在 __main__ 模块中有了一个 Person 类的实例。结果如下：
图 2
你可能已经注意到存储对象的计算机内存地址也打印了出来。这个地址在你的计算机上会是另外一个值，因为 Python 可以在任何空位存储对象。
2.9.2 对象的方法方法代表现实世界中的行为，简单示例如下：
class Person:
def sayHi(self):
print 'Hello, how are you?'
p = Person()
p.sayHi()
这里我们需要注意 sayHi 方法没有任何参数，但仍然在函数定义时有 self ， self 代表对象本身，等价于 C++ 中的 self 指针和 Java 、 C# 中的 this 引用 。之后，我们通过对象名加点的方式来调用对象的方法。运行结果如下：
图 3
2.9.3 构造函数我们在使用类来构造一个对象的时候，通常在构造支出需要把对象本身的关键属性进行初始化。比如初始化一个人，如果我们认为年龄和名字是关键属性的话，我们在实例化这个人的时候，需要把相关属性的值传进来。上面我们知道出事化对象的时候是类名加括号的方式，实际上这个括号调用了一个内置的方法，我们称之为构造函数，正是该函数返回了被初始化的对象本身。
python 的构造函数名为 __init__ ，我们可以自定义传入参数的类型和个数。
#!/usr/bin/python
class Person:
def __init__(self, name):
self.name = name
def sayHi(self):
print 'Hello, my name is', self.name
p = Person('Swaroop')
p.sayHi()
这里，我们把 __init__ 方法定义为取一个参数 name （以及普通的参数 self ）。在这个 __init__ 里，我们只是创建一个新的字段 name 。最重要的是，我们没有专门调用 __init__ 方法，只是在创建一个类的新实例的时候，把参数包括在圆括号内跟在类名后面，从而传递给 __init__ 方法。
现在，我们能够在我们的方法中使用 self.name 变量。这在 sayHi 方法中得到了验证。
图 4
2.9.4 变量变量代表属性和数据。在 python 中变量有两种，类变量和对象变量。类变量是全局的，对每个对象都共享，对象的变量是实例化的，每个对象之间互不影响。下面我们通过一段代码来对比：
#!/usr/bin/python
class Person:
'''Represents a person.'''
population = 0
def __init__(self, name):
'''Initializes the person's data.'''
self.name = name
print '(Initializing %s)' % self.name
# When this person is created, he/she
# adds to the population
Person.population += 1
def __del__(self):
'''I am dying.'''
print '%s says bye.' % self.name
Person.population -= 1
if Person.population == 0:
print 'I am the last one.'
else:
print 'There are still %d people left.' % Person.population
def sayHi(self):
'''Greeting by the person.
Really, that's all it does.'''
print 'Hi, my name is %s.' % self.name
def howMany(self):
'''Prints the current population.'''
if Person.population == 1:
print 'I am the only person here.'
else:
print 'We have %d persons here.' % Person.population
swaroop = Person('Swaroop')
swaroop.sayHi()
swaroop.howMany()
kalam = Person('Abdul Kalam')
kalam.sayHi()
kalam.howMany()
swaroop.sayHi()
swaroop.howMany()
这个例子略微有点长，但是它有助于说明类与对象的变量的本质。这里， population 属于 Person 类，因此是一个类的变量。 name 变量属于对象（它使用 self 赋值）因此是对象的变量。
观察可以发现 __init__ 方法用一个名字来初始化 Person 实例。在这个方法中，我们让 population 增加 1 ，这是因为我们增加了一个人。同样可以发现， self.name 的值根据每个对象指定，这表明了它作为对象的变量的本质。
在这个程序中，我们还看到 docstring 对于类和方法同样有用。我们可以在运行时使用 Person.__doc__ 和 Person.sayHi.__doc__ 来分别访问类与方法的文档字符串。
就如同 __init__ 方法一样，还有一个特殊的方法 __del__ ，它在对象消逝的时候被调用。对象消逝即对象不再被使用，它所占用的内存将返回给系统作它用。在这个方法里面，我们只是简单地把 Person.population 减 1 。
当对象不再被使用时， __del__ 方法运行，但是很难保证这个方法究竟在 什么时候 运行。如果你想要指明它的运行，你就得使用 del 语句，就如同我们在以前的例子中使用的那样。
这里需要注意的是：
l Python 中所有的类成员（包括数据成员）默认都是公有的。
l 如果你使用的数据成员名称以 双下划线前缀 比如 __privatevar ， Python 的名称管