7:Python入门，新手在犯这个错误，老手却在“无码”编程

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友情提示

1）这是关于编程思路，实践教学的 第7课

2）在专栏里，可以找到之前的课程

3）持续更新，关注不迷路

4）有问必答，不信试试看

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上节课为大家分享了项目文件管理是多么的重要，并且介绍了一些使用技巧。上节课入口：

6:Python编程入门，动手做个虚拟地球一管理代码变巨人

本次课程，你会学到：

1）大神编写代码时的好习惯2）已经会写代码了，但是就是写不出来的根源3）实践一下用Python把自己的构思实现4）若干能提升自己编码能力的干货

99% 新手的坏习惯？

接着之前的系列课程，在解决“把我们自己复制到虚拟世界里”时。

新手已经在犯错误了！

我还记得刚做开发不久，编写代码解决实际问题时的煎熬时刻。

问题就在我面前，但我总找不到合适的解决办法！

我敲10行代码又回删5行代码，这样一直重复，不知不觉一天就结束了，这种状态伴随了我一段时间。

有了一些工作经验后，我发现有这样经历的不仅仅是我一个人（有同款问题的请点赞）。

造成这样的囧境，是因为我们学会了写代码，但还不会去科学的寻找解决问题的方法！

就像我们学会了开车，但不一定开得好一样。

“哪，什么是正确编写代码的姿势？”

在《高效能人士七习惯》里，讲述了一个原则，它描述任何事情的落地都需要经历两个过程，一个想，一个做，并且是想在前，做在后，缺一不可，顺序不能乱。

我第一次看到这句话的时候，我反省了我经历的事情，貌似确实是这样，任何事情都需要先有个想法，才有有效的行动，（你能找到反例吗？）

“一个关于先想再做的实验”

在全世界最大的程序员论坛里，英特尔公司的一名研发成员做过一个研究。

在我们平常写代码的时候，是边写代码边思考效率高，还是先思考再写代码效率高？

实验邀请了60多名程序员，然后给他们出了10道题目。其中一组人要求先写出解决问题的思路再写代码，另外一组人只能直接写代码。

实验结果一边倒！

先写出解决问题思路在撸代码的人，正确解决问题消耗的时间只是另外一组的 1/6！ 代码的质量也更好！

不可思议吧！

“ 为什么会这样！？ ”

在这个帖子里，大家都在讨论自己的经验，并且说明为啥先想，再写代码的效率高？

我吃力的看了几页帖子，总结了一下，效率较高的原因如下：

1）大脑想的速度，一定要比你敲代码的速度快很多！2）大脑在想的时候，已经发掘并注意到了一些问题陷阱！3）不用动手也可以动脑！

在工作中，我刻意的去观察了周围效率高的程序员同事，在他们桌上都可以看到一个被画满各种思路的笔记本，他们都是思考的差不多后，再去敲代码。

先想再做，这种行为模式在生活中，也给我带来了很多的效率提升！比如做饭。

在创新一道新菜的时候，我会先在脑袋里过一遍整个流程，然后在脑袋里预判改进，自己觉得差不多的时候在动手。

现在我们先把键盘放到一边，来想想“把自己复制到虚拟世界里”，这个问题。

撸代码前，先撸个思路出来！

“ 要先想，要如何想？ ”

这会是新手遇到的另外一个挑战。

不过还好，软件开发领域，提供了很多有用的思想工具，它们是用来专门解决要如何想的问题的。

分别是：

1）用例图2）类图3）对象图4）活动图5）状态图6）序列图7）协作图8）构件图9）部署图

上面这9种图，统称为UML（统一建模图）。每种图都有其特点用来设计程序内部是如何工作的。

我经历过一个和外国人合作的项目，单纯用语言来进行沟通会产生很多歧义和BUG，最后我和外国友人达成一致，在程序编码上，我们使用UML图来沟通，毕竟它就像自己名字一样是统一的。

果然用了UML和老外沟通后，整个合作顺畅多了，少了很多误会，他们甚至用UML的时序图画了一个我的作息时间，真是有意思。

现在就试试用UML类图来“无码”编程！

“把我们自己复制到虚拟世界里”

我们重新审视一下这个问题。

虚拟地球需要有人，人需要会互动，这样的虚拟世界才有意思嘛，在之前的课程我们介绍了我们通过“类”这个概念来构思虚拟地球，同样现在使用这个概念把“人”放到虚拟世界里。

不过这节课，我们将使用UML里的类图来完成这个设计工作。

我们先来看看最基本的UML这个图长什么样子：

可以看到这个大方块，由三个小方块叠放而成。

第一个小方块：放的是类的名称。第二个小方块：放的是类的属性，也就是类的变量。第三个小方块：放的是类的方法，也就是这个类的动作。

属性和方法前的加号“+”，减号“-”，代表的是它们的性质。

“+”：代表这个属性或方法，是“公用的”，就像你的名字，你的朋友们都知道。

“-”： 代表这个属性或方法，是“私有的”，就像你的秘密，只有你知道。

UML类图，也告诉了我们，一个类的概念需要有，名字、属性、方法来组成。

“ 那，人类的类图长什么样子呢？”

我静静的思考了一下，根据自己的生活经验，反观一下自己，于是就有了下面的人类类图：

我想让虚拟地球上，虚拟人有趣一点、热闹一点，所以给他们设计了社群关系比如

friend_listmarriage

属性等。它们同样有寿命，所以有了

age

lifetime

等属性。它们会在虚拟的地球里争夺地盘，所以有了

health

min_damage

max_damage

等属性。它们有自己的性格，所以有了

character

这个属性。

目前所有的属性都是“公有”的，用“+”来表示，这样设计是方便后面的教学，减低复杂度。

关于“公有”、“私有”的概念和用法，有很多有趣的理念。后续的课程为大家慢慢道来，关注我不迷路。

我们虚拟人类的构思算是有点眉目了，其中一些属性，比如 location（位置）、marriage（对象）、character（个性） 几个属性很难用基本的变量类型来表达，所以我们同样可以用类的方式“构思”他们。

如下图：

当我们把这个图思考出来后，虚拟世界里的“自己”有点模样了，但感觉还差点什么？貌似人、区域、性格这些类，不是孤立存在的，所以我们需要想办法把它们关联起来。

UML类图给我们提供了一些工具，用来标准化的表达类之间的关系，如下图：

我们可以看到，在类图里加入了一些箭头和线条，这两个元素就是用来精准表述类关系。

虚线箭头：

它代表了一种依赖关系，比如上图，人（People）的存在离不开区域（location）、性格的存（character）在。

实现箭头：

它代表了一种关联关系，比如上图，人（People）的存在可以是独立的，可以不需要朋友（friend_list）和对象（marriage）。

这种关系里面，还有一些细节，如下图：

0. .1

这种关联表达了，可有可无，如果有只能有一个，就像上面的图。人可以没有对象，如果有只能有一个（响应国家政策，我就这么设计了）。

0. .n

这种关联表达了，可有可无，如果有可以有很多。就像上面的图。人可以没有朋友，但也可以有很多朋友。

除了上面两种箭头线条外，UML类图还提供了其他一些标准的关系描述。

泛化关系：

老虎，和猫都属于猫科动物，猫科动物和人都属于生物。描述这种大类包含小类的关系就叫做泛化关系，这种关系经常发生在类的继承使用上。

实现关系：

我有一台Android手机，续航不是很好，出门在外经常找充电宝。不过还好由于Android手机都是标准充电接口，只要充电的设施 “实现” 了这个接口，我就可以方便地充电。

实现关系就是用来描述，统一接口和接口解决方案的关系。

组合关系：

每次说到这个关系，我就会看看自己的身体。因为我的身体器官，比如心脏、肝脏、肺等等组成了我维持生存的完整机能，但这些器官却不能单独的生存。

这种关系就用“组合关系”来描述比较恰当。

聚合关系：

我每天做饭的时候，饭菜的关系就是聚合关系。各种各样的调料、新鲜的美食、健康的油搅拌在一起，再来点大火，最后一波操作猛如虎，一道色香味俱全的菜就出来了。

乍一看它和组合关系一样，但不同的是聚合关系里的元素，可以单独的存在。比如调料、油，它们不会因为不组合在一起而失去意义。

如果你坚持看到这里。

关于UML类的所有知识现在你都掌握了，知识就是要活学活用，我们把之前“虚拟”地球的部分类图也加进来，现在的类图就变成这个样子了。

到这个时候，我觉得我们思考的也差不多了，先思考后执行的含义并不是要思考到完美，才执行，我们需要找个合适的度，现在我就觉得这个度就差不多了。

如何通过这个图，快速的敲代码？

我在平常的工作中，构思好UML图后，我会用同事写的工具（这个工具就是用Python写的），直接把这些UML图生转换成Python代码，然后再在这些代码里做修改。

在我平常做项目的时候，我简单的统计了一下，一个产品库里可能有1/3的代码是通过一些专业工具生成的，有1/3的代码是其他类似项目COPY过来的，有1/3的代码是自己写的。

在现在这个时代，优秀的编程人员和软件工程师，都是善于使用别人的资源，站在巨人的肩膀上完成自己的使命。

但对于刚开始入门的小白，我建议还是自己老老实实敲一遍代码，暂时远离这些智能的代码生成工具，打牢基础，后面才会潇洒自如。

下面的代码，就是按照上面思考的UML类图，手动敲出来的（敲完后发现也不多）。

Location 这个类的代码

# 导入环境这类from model.env.Env import Envclass Location: ''' 位置类的构建 ''' # 位置标示 id = 0 # 位置名称 name = '' # 大小 size = 0 # 人口基数 population = 0 # 环境 env = Env()

Character 这个类的代码

class Character:    '''    人类性格模型的构建    '''    # 理性    intellect = 100    # 感性    mood = 100    # 意志力    volition = 100    # 独立性    independent = 100    # 顺从    compliance = 100

People 这个类的代码

# 导入动物基础类,个性类，位置类from model.biology.Animal import Animalfrom model.people.Character import Characterfrom model.people.Location import Locationclass People(Animal): ''' 人类的模型构建 ''' # id 唯一表示，就像我们身份证一样 id = 0 # 人的名字 name = '' # 出生年月 birth = None # 出生位置 location = Location() # 等级 level,等级越高，越厉害 level = 0 # 经验教训,影响等级，通过击败对手获得 exp = 0 # 血量，血量为 0 这个人就消失 health = 0 # 最小伤害，对别人产生的最小伤害 min_damage = 1 # 最大伤害，对别人产生的最大伤害 max_damage = 10 # 我抵抗伤害的值 defense = 100 # 我闪避伤害的几率 agility = 100 # 我的朋友列表 friend_list = [] # 我的对象 marriage = None # 性格 character = Character() # 年龄 age = 0 # 生命周期,这只到 0 这个人就结束生命了 lifetime = 100

项目的组织结构图

我自己记了个时，我思考这个模型花了 37分钟，然后根据这个模型写代码用了 8分钟左右，也就是说我解决 “把自己映射到虚拟世界里” ，一共用了45分钟。

整个过程，我是先思考，再编码的。但如果我一遍思考，一遍编码，整个过程会超过45分钟。

所以建议大家在实际工作中，试试这样的习惯，你会感同身受的！

知识点的总结

这次课程耐心学完你学到了什么知识。

1）一种能提高编程效率的习惯，先思考再执行。2）一种用于协助我们思考代码该怎么写的工具UML图。3）UML类图的使用规则。4）类的几种关系。5）UML类图的具体使用方法。6）私有变量，公有变量的认识。7）根据类图来写代码。

下一课的内容

系统的学习一个重要概念，掌握了这个重要概念后，你就知道游戏里角色放技能、生活中手机购物下订单是怎么通过代码实现的了。