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：

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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