Learning Objectives
- 物件導向簡介：物件、類別、實例，以及封裝、繼承、多型
- 物件導向相關名詞：類別變數、實例變數、方法、方法覆寫
- 定義與使用 Python 類別：class、__init__ 與 self
- 用繼承建立子類別，並覆寫父類別的方法
物件：資料加上會做的事
物件（object）是一種自訂的資料結構，裡面有資料（變數，稱為屬性）以及程式碼（函數，稱為方法）， 可以想成「內含程式碼的資料結構」。每個物件代表一個具體、獨立的東西，它的方法定義它能做什麼、如何和其他東西互動。
你早就在用物件了：值為 7 的整數是一個物件，它有「加法」的方法；值為 8 的整數是另一個物件。
7 和 8 都屬於 Python 的整數類別（int），各自是這個類別的實例（instance）。
類別像設計圖，實例是照設計圖做出來的東西。同一張設計圖可以做出很多個，每一個有自己的資料。
物件導向的三個特性：
| 特性 | 意思 |
|---|---|
| 封裝（Encapsulation） | 把資料與操作資料的方法包在一起，避免外部任意修改內部狀態，保持資料的一致性 |
| 繼承（Inheritance） | 從已存在的類別定義新的類別，沿用父類別的屬性與方法 |
| 多型（Polymorphism） | 同一個介面（同名的方法），不同類別各有自己的做法 |
定義類別：把變數與函數包在一起
class 類別名稱: 底下縮排的內容就是類別本體。Python 會先執行一次類別本體（框架顯示 class SmartPhone），建立一個類別物件。之後用「類別名稱.屬性」取用裡面的變數與函數。
__init__ 與 self：每個實例有自己的資料
__init__() 是特殊方法，稱為建構子（constructor）或初始化方法：建立實例時 Python 會自動呼叫它。方法的第一個參數是 self，代表「這個物件本身」，呼叫時 Python 會自動傳入。看右邊：myphone 與 yourphone 是兩個不同的實例，各有自己的 name 與 sn。
Lab：Course 類別
這是 Lab 的 baseclass.py：建構子存入課程名稱與時數，兩個方法一個負責印出、一個傳回名稱。注意 display_course() 自己 print，show_course() 則用 return 把值交回給呼叫者。
物件導向名詞整理
| 名詞 | 說明 |
|---|---|
| 類別（class） | 使用者自訂的物件原型，定義這類物件有哪些屬性 |
| 物件（object）／實例（instance） | 由類別產生的單一物件；例如 c1 是 Course 類別的一個實例 |
| 實例化（instantiation） | 建立類別的實例：Course('Python', 18) |
| 資料成員（data member） | 類別變數或實例變數，儲存共用資料或個別物件的資料 |
| 實例變數（instance variable） | 在方法裡用 self.名稱 建立，只屬於該實例 |
| 類別變數（class variable） | 定義在類別內、方法外，所有實例共用一份 |
| 方法（method） | 定義在類別裡的函數，第一個參數是 self；用「物件.方法()」呼叫 |
| 方法覆寫（method overriding） | 子類別重新定義父類別的同名方法 |
| 運算子重載（operator overloading） | 讓運算子對自訂類別有不同功能，例如定義 __add__ 讓 + 可以用 |
函數重載（同名函數依引數個數或型別有不同行為）在 Python 並不支援，因為 Python 不宣告變數型別；通常改用預設引數來達成類似效果。
類別變數與實例變數
emp_count 定義在類別內、方法外，是類別變數，所有員工共用一份；self.name、self.salary 是實例變數，每位員工各一份。看右邊 Employee 類別物件裡的 emp_count，每建立一位員工就加 1。
想一想：類別與實例
下面的程式會印出什麼？
class C:
count = 0
def __init__(self):
C.count += 1
a = C()
b = C()
print(C.count, a.count)
下面的程式會印出什麼？
class Dog:
species = "canine"
d1 = Dog()
d2 = Dog()
d1.species = "wolf"
print(d1.species, d2.species, Dog.species)
myphone = SmartPhone("Pixel", "p1") 之後呼叫 myphone.ringing()，在 ringing(self) 裡的 self 是什麼？
繼承與方法覆寫
寫成 class 子類別(父類別):，子類別就繼承父類別所有的屬性與方法，只需要寫「不一樣的地方」。
- 方法覆寫：子類別定義和父類別同名的方法，就會取代父類別的版本
super().__init__(...)：在子類別的方法裡呼叫父類別的同名方法，常用在建構子，先讓父類別設定共同的資料- Python 允許一個類別同時繼承多個父類別（多重繼承），初學先掌握單一繼承即可
下面的動畫裡，introduce() 只寫在 Animal，但它呼叫的 self.speak() 會依物件實際的類別找到不同的版本：這就是多型。
繼承、覆寫與多型
Dog、Cat 繼承 Animal，各自覆寫 speak()；Cat 還多了 indoor，用 super().__init__(name) 沿用父類別的建構子。迴圈對三個物件呼叫同一個 introduce()，注意每一次跳進哪一個 speak()。
想一想：繼承與 self
下面的程式會印出什麼？
class A:
def hi(self):
return "A"
def show(self):
print(self.hi(), end=" ")
class B(A):
def hi(self):
return "B"
B().show()
A().show()
下面的程式執行時會發生什麼事？
class P:
def ring():
print("ring")
P().ring()
實作：矩形與正方形
完成兩個 TODO：Rectangle.area() 傳回寬乘高；Square 繼承 Rectangle，建構子只收一個邊長，用 super().__init__() 把寬和高都設成邊長。完成後應該印出 矩形 12 與 正方形 25。
重點精華回顧
- 物件＝屬性（資料）＋方法（函數）；類別是設計圖，實例是照設計圖做出來的物件。物件導向的三個特性：封裝、繼承、多型。
class 類別名稱:定義類別；類別名稱(引數)建立實例，Python 自動呼叫__init__()初始化。- 方法的第一個參數是
self，代表物件本身；物件.方法()呼叫時自動傳入。 - 實例變數用
self.名稱建立，每個實例一份；類別變數定義在類別內、方法外，所有實例共用，用類別名稱.變數存取。 - 查找屬性先找實例、再找類別；對實例指派同名屬性只會新增實例變數。
class 子類別(父類別):繼承；子類別定義同名方法就是覆寫；super().__init__()呼叫父類別的建構子。