全网最适合入门的面向对象编程教程:28 类和对象的Python实现-Python编程原则、哲学和规范大汇总

全网最适合入门的面向对象编程教程:28 类和对象的 Python 实现-Python 编程原则、哲学和规范大汇总

摘要:

本文主要介绍了在使用 Python 进行面向对象编程时,Python 异常处理的原则-“请求谅解,而非许可”,以及软件设计和 Python 的编程原则,同时介绍了 PEP8 规范。

原文链接:

FreakStudio的博客

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文档和代码获取:

可访问如下链接进行对文档下载:

https://github.com/leezisheng/Doc

本文档主要介绍如何使用 Python 进行面向对象编程,需要读者对 Python 语法和单片机开发具有基本了解。相比其他讲解 Python 面向对象编程的博客或书籍而言,本文档更加详细、侧重于嵌入式上位机应用,以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图绘制等为应用实例,同时使用 Sourcetrail 代码软件对代码进行可视化阅读便于读者理解。

相关示例代码获取链接如下:https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

正文

Python 异常处理原则“请求谅解,而非许可”

我们可能不难发现异常处理完全可以用 if...elif...else 结构来完成,那为什么还要使用异常呢?实际上,Python 程序员通常秉持着“请求谅解,而非许可”的原则,即他们首先执行代码,然后解决出现的错误。另一种与之相反的“三思而后行”的原则,实际上恰恰相反。

这样做有很多理由,但最主要的一点是,避免不必要的 CPU 资源消耗在检查极少出现的情况上。因此,对于极少数的例外情况,使用异常处理是明智之举。进一步探讨这一点,我们可以发现异常处理的语法在流程控制中同样非常有效。就像 if 语句一样,异常可以用于决策、分支和信息传递。在 Python 代码中,面对可能出现的错误情况,相比于各种各样的判断,使用异常处理结构更容易阅读和维护。

软件设计的六大原则

  1. 开放封闭原则(Open-Closed Principle, OCP)

    • 软件实体(类、模块、函数等)应对扩展开放,对修改关闭
    • 通过抽象和继承等机制实现
  2. 里氏替换原则(Liskov Substitution Principle, LSP)

    • 子类可以透明地替换父类使用
    • 子类与父类的参数和返回值应一致
  3. 依赖倒置原则(Dependency Inversion Principle, DIP)

    • 高层模块不应依赖低层模块,二者都依赖抽象
    • 抽象不应依赖细节,细节应依赖抽象
  4. 接口隔离原则(Interface Segregation Principle, ISP)

    • 客户端不应依赖它不需要的接口
    • 接口应保持单一和最小粒度
  5. 迪米特法则(Law of Demeter, LoD)

    • 一个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用
    • 高内聚,低耦合
  6. 单一职责原则(Single Responsibility Principle, SRP)

    • 一个类应该仅有一个引起它变化的原因
    • 职责应该明确,避免重复

Python 六大编程原则

  1. KISS (Keep It Simple, Stupid)

    • 保持代码简单明了,尽量避免复杂的设计
    • 简单易懂的代码更容易编写、维护和调试
  2. DRY (Don't Repeat Yourself)

    • 避免重复代码,利用函数、模块等特性进行抽象和封装
    • 减少重复劳动,提高编码效率
  3. Pythonic

    • 充分利用 Python 的语法特性和标准库
    • 遵循 PEP 8 等 Python 编码规范,编写优雅、高效的代码
  4. Zen of Python

    • 遵循 Python 的 20 条设计哲学原则,如"美胜于丑"、"明确胜于隐晦"等
      • Beautiful is better than ugly.
      • Explicit is better than implicit.
      • Simple is better than complex.
      • Complex is better than complicated.
      • Flat is better than nested.
      • Sparse is better than dense.
      • Readability counts.
      • Special cases aren't special enough to break the rules.
      • Although practicality beats purity.
      • Errors should never pass silently.
      • Unless explicitly silenced.
      • In the face of ambiguity, refuse the temptation to guess.
      • There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.
      • Although that way may not be obvious at first unless you're Dutch.
      • Now is better than never.
      • Although never is often better than right now.
      • If the implementation is hard to explain, it's a bad idea.
      • If the implementation is easy to explain, it may be a good idea.
      • Namespaces are one honking great idea -- let's do more of those!
      • Python is designed to be readable, and, well, Pythonic.
    • 体现 Python 崇尚简单、优雅的理念
  5. Testing Is Important

    • 重视测试驱动开发,编写全面的单元测试和集成测试
    • 确保代码质量,方便重构和维护
  6. Batteries Included

    • 充分利用 Python 丰富的标准库和第三方库
    • 减少重复造轮子,提高开发效率

PEP8 规范

PEP 8 是 Python 编程的事实标准代码风格指南,其主要内容包括:

  1. 命名约定

    • 变量、函数、模块使用小写字母加下划线
    • 类名使用驼峰式命名
    • 常量全部大写
    • 受保护的实例属性以单个下划线开头
    • 私有的实例属性以两个下划线开头
  2. 缩进和空白

    • 使用 4 个空格作为缩进单位
    • 顶层函数和类定义之间空两行
    • 二元运算符两侧各加一个空格
  3. 导入风格

    • 每个 import 语句独占一行
    • 导入顺序为:标准库、第三方库、自定义库
  4. 行长限制

    • 每行不超过 79 个字符
    • 如果超出可以使用括号换行
  5. 注释和文档化

    • 使用英文编写注释和文档
    • 函数使用 docstring 描述
  6. 其他建议

    • 不要使用制表符进行缩进
    • 避免使用单字母变量名
    • 慎用 from module import *

PEP 8 的目的是通过一致的代码风格来提高代码的可读性和可维护性。遵守这些约定可以让 Python 代码更加 Pythonic。

PEP 8 规范原文可在如下链接查看:

https://peps.python.org/pep-0008/

中文版可在如下链接查看:

https://www.cnblogs.com/bymo/p/9567140.html

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