1.1 对象与类
今天我们会聊聊Python里的典型程序是如何构成的。而最重要的消息是： 每个Python程序都是由类和对象构成的。 Python是面向对象的语言，所有东西都是对象：数字、字符串、函数，甚至类本身也是对象。
那么，类到底是什么呢？
我先来举个例子。假设你想造一艘小船。首先你需要一个设计图，然后把设计图交给工厂，他们会根据这个设计图造出小船，或者造十艘，甚至无数艘。重点是，每个船都是依据同一个设计图造出来的。
编写Python程序的过程也是类似的。
设计图
程序员就像一个设计师。设计师画设计图，而Python程序员则写类。根据设计图做零件，而根据类就可以创建对象。
我们先写类（画设计图），然后在程序运行时，Python会根据这个类创建出对象。就像船是根据设计图造出来的一样。
一个设计图可以造很多船。船可能不太一样，比如名字不一样，装载的货物不一样。但它们都遵循同一个设计，具备相似的结构，可以完成类似的任务。
再举个例子...
蚁巢
蚁巢是一个很好的展示对象协作的例子。在最简单的一个蚁巢里，可能会有三类蚂蚁：蚁后、兵蚁和工蚁。
每类蚂蚁的数量都不同。蚁后只有一个，兵蚁有几十只，而工蚁可能有上百只。这三种不同的类共同构成了蚁巢，它们之间以固定的规则互动协作。
这就是一个完美的例子。在典型的程序中，一切也是类似的。有一个主对象，用来创建其他类的所有对象。对象之间会相互作用，也会和程序的“外部世界”产生交互。每个对象都根据某种规则被编写好了行为。
这两个例子其实是一体两面的。一个是讲类与其对象之间的关系，这里的类可以看作是设计图；另一个是讲对象在程序运行时的协作关系。
首先你需要为程序中的所有对象编写类，然后再描述它们之间的协作方式。听起来似乎有点复杂，但其实比你想象的简单。
在Python中，程序运行时的所有实体都是对象，编写程序就是在描述对象之间的各种交互方式。对象通过方法相互调用传递数据。
文档
那怎么知道要传递哪些数据给方法呢？这个其实已经被设计好了。
通常每个类都会有一个说明，描述它的用途。同样，类中每个公开方法也有描述：这个方法是干嘛的，需要传入什么数据。
使用一个类时，你只需要了解它的大致功能，还有每个方法的具体用途。不需要知道它是如何实现的，就像魔法一样。
来看看代码吧——文件复制的例子：
src = open('source.txt', 'r')
dst = open('destination.txt', 'w')
for line in src:
dst.write(line)
src.close()
dst.close()
如果逐行阅读这个代码，基本可以猜测出它的作用。不过这需要一些经验和实践。一段时间后，这段代码就会变得熟悉简单。
1.2 程序设计
设计程序是一种艺术。它既简单又复杂。简单是因为没有什么硬性规则：不被禁止的都可以做。复杂是因为有太多的方式可以实现同一件事，找到最优解并不容易。
设计程序就像写一本书。一方面，你只是写下字母、单词和句子。另一方面，情节、角色、矛盾、冲突、叙述风格和悬念都需要考虑。
最重要的是要知道你的代码是写给谁看的。记住，代码是写给其他程序员的。
开发任何产品都是在不断修改：这里加一点，那里删一点，反复迭代。慢慢地，就会诞生巨大的项目。
对代码的最基本要求是： 代码必须对其他程序员是易于理解的。 错误但清晰的代码是可以被修正的。 正确但晦涩难懂的代码无从改进。这样的代码只能被抛弃。
那如何写出清晰优质的代码呢？
你需要做三件事：
- 在方法内写出清晰优质的代码——这是最基本的。
- 确定程序中应该有哪些实体。
- 正确地将程序划分为逻辑部分。
这些概念的实际含义是什么呢？
在方法内写出优质代码
如果你的英语水平过得去，你可能注意到，有些代码读起来像英文句子：
-
class Cat(Pet)– 猫类继承自宠物类。 while stream: – 当数据流不为空时...-
a if a < b else b– 如果a小于b，返回a，否则返回b。
这都是特意设计的。Python是少数几个可以较轻松地编写自文档化代码（无需注释也能理解的代码）的语言之一。好的Python代码，很多方法读起来就像英文句子。
写代码时，要尽量让代码简单、简洁。想想代码是否易于阅读，你就会逐渐走上正轨。
在Python社区，写可读性高的代码是常规做法。最好让每个方法的代码不超过屏幕一页（通常20-30行）。这已经是社区的共识了。 如果代码可以优化，那它就该被优化。
学写好代码最好的方式就是多实践。多写代码，多读别人的代码，请有经验的同事帮忙审核你的代码。记住，只要你说出“就这样吧”，你的进步就停止了。
确定程序中应该有哪些实体
代码需要让其他程序员看得懂。如果10个程序员中，9个在设计时都会引入类A、B和C，那么你也应该在你的程序中做到这一点。要写出所有人能看懂的代码。
优秀、高效但非常独特的代码，只会是糟糕的代码。
学习别人的项目是最好的方法：它是最快、最轻松的方式，能够传承几十年来IT行业积累的智慧。
而且，你手边就有一个很棒的、流行的、文档完善的项目——Python SDK。从这里开始入门吧。
研究类和类的结构。思考为什么有些方法是静态的，而有些不是。为什么方法的参数是这样，而不是那样。为什么这些方法存在，为什么类名称是这样，为什么它们在这些包中。
当你能理解这些问题的答案时，你就能写出大家都能看懂的代码了。
但也要注意： 别尝试研究Python SDK方法的代码。很多方法为了极致优化速度，舍弃了一部分可读性。
正确地将程序划分为逻辑部分
通常，程序会被划分为不同的部分或模块。每一部分负责程序的某个方面。
比如，电脑有主机、显示器、键盘，这些是独立的、互不依赖的部分。而且它们的交互是标准化的：USB、HDMI等。所以如果键盘进水了，你可以直接洗干净晾干继续用。
但如果是笔记本电脑，那就是一种更紧密耦合的设计。虽然逻辑部分依然存在，但结合得更为紧密。比如清洁Macbook Pro的键盘可能需要拆掉半个笔记本。而如果往笔记本上倒了咖啡，可能直接得换台新机了。
1.3 创建自己的类
刚开始编程时，重要的是从小的事情入手——学会创建自己的类。
你可能以前已经创建过类了，但现在需要学会理解一个程序应该有哪些类，它们该怎么命名，应该有哪些方法，以及它们如何交互。
实体列表
如果你不知道从哪开始，那就从最基础的开始。
在程序设计的初期，可以先列一张清单，列出程序中需要的实体（对象）。然后按照“每个实体——一个类”的原则去实现这些对象。
例子
假如你想写一个国际象棋游戏。你会需要以下实体：棋盘和6种类型的棋子。棋子走法不同，价值不同——很合理将每种棋子设计为一个类。而初期，类越多越好。
很少会见到初学程序员写了10个类而不是2个。但写2个类甚至1个类代替10个，这可是初学者的通病。所以，程序员们，请多写类吧！你的代码会变得更清晰易懂，除了可能你自己 😛
国际象棋
比如我们决定为国际象棋写几个类：这些类会是什么样的？
棋盘是不是一个8x8的二维数组？最好把它设计成一个独立的类，并在内部保存对数组的引用。这样就可以为“棋盘”类添加很多有用的方法，比如检查某个格子是空的还是被占用的。
简而言之，最初可以遵循这样的原则：程序有各种实体，而实体有特定类型。这个“类型”就是类。
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