學習原因：

在 Automation Test 中 Page Object Model (POM) 就是應用 OOP 設計出來的，所以需要先理解概念，後續做測試專案的時候才能運用自如。應用 OOP 設計再搭配之前 Module 和 Package 的概念，將會對你的專案架構設計產生很大的幫助。

學習目標：

• 認識 OOP 的 3 個重要概念
  • 封裝 (Encapsulation)
  • 繼承 (Inheritance )
  • 多型 (Polymorphism)
• 了解 OOP 設計的優點

Object Orientation Programming (OOP)

說到物件導向，必須要知道的三個概念：

1. 封裝 Encapsulation

   上一篇文章講述的內容，把 attribute 和 Method 組成一個 Class，其實就是封裝的概念。

   舉個應用例子，當需要處理多位學生的個人資料以及上課記錄等資料，而每位學生都有獨立的資料需要處理，因此把 學生的資料 和 處理資料的 method 封裝成一個 Class 如下：

   class Student:
   	student_id = ""
   	student_name = ""
   	sex = ""
   	attendance = 0
   
   	def attend_lesson(self)
   		self.attendance += 1
   

   透過這樣的設計，可以為每個學生建立一個 Object，而個別都擁有處理自己資料的方法。

2. 繼承 Inheritance

   從既有的 Class (父類別 Parent Class) 定義出新的 子類別 (Child Class)，子類別可以繼承父類別的屬性和方法，亦可以加入自己的屬性和方法，甚至重新定義從父類別繼承的方法，但不影響父類別的方法。

   如下的一個例子，寵物有很多種，但牠們都有進食技能。然而狗還可以抓貓，而貓則可以抓老鼠。這時候把他們都該有的屬性和方法寫進父類別，個別特有的方法寫在子類別。

   class Pet:
   	# 每隻寵物，不管什麼類型，都有名字，因此初始化的動作在父類別進行
   	def __init__(self, name):
   		self.name = name
   
   	# 每隻寵物，不管什麼類型，都會吃東西
   	def eat(self):
   		print(f"{self.name} can eat")
   
   # 定義寵物種類為狗
   class Dog(Pet):
   
   	# 狗類寵物有抓貓技能
   	def catch_cat(self):
   		print(f"{self.name} can catch cat")
   
   # 定義寵物種類為貓
   class Cat(Pet):
   
   	# 貓類寵物有抓鼠技能
   	def catch_mouse(self):
   		print(f"{self.name} can catch mouse")
   
   snoopy = Dog("Snoopy")
   snoopy.eat() 
   snoopy.catch_cat()
   
   garfield = Cat("Garfield")
   garfield.eat()
   garfield.catch_mouse()
   

   Output:

   Snoopy can eat
   Snoopy can catch cat
   Garfield can eat
   Garfield can catch mouse
   

   繼承的好處是可以提高方法的重用性，只需要在父類別撰寫一次，就可以被子類別重複使用。

   除了這種一般的繼承，還有多重繼承和多層繼承。

   • 多重繼承 : 同時繼承多過一個父類別，就像是同是繼承父親的基因，也繼承母親的基因。

     

     class Animal:
         def __init__(self, name):
             self.name = name
     
         def speak(self):
             print(f"{self.name} says Hello World!")
     
     class Flyable:
         def fly(self):
             print(f"I can fly.")
     
     class Bird(Animal, Flyable):
         def sing(self):
             print(f"{self.name} is singing.")
     
     sparrow = Bird("Sparrow")
     sparrow.speak()
     sparrow.fly()
     sparrow.sing()
     

     Output:

     Sparrow says Hello World!
     I can fly.
     Sparrow is singing.
     

   • 多層繼承 : 子類別有父類別，父類別也有父類別，祖父的概念。子類別同樣可以得到祖父層的屬性與方法。
     

     class Animal:
         def __init__(self, name):
             self.name = name
     
         def eat(self):
             print(f"{self.name} like bone")
     
     class Dog(Animal):
         def speak(self):
             print(f"{self.name}: Woof! Woof!")
     
     class GoldenRetriever(Dog):
         def fetch(self):
             print(f"{self.name} is fetching a ball.")
     
     dog = GoldenRetriever("Buddy")
     dog.eat()
     dog.speak()
     dog.fetch()
     

     Output:

     Buddy like bone
     Buddy: Woof! Woof!
     Buddy is fetching a ball.
     

3. 多型 Polymorphism

   是指子類別繼承父類別的方法，但可能會有不一樣的處理方式。承上的例子，這些寵物都會發聲，但發出的聲音就不一樣了。

   class Pet:
       def make_sound(self):
           print("Hello")
   
   class Dog(Pet):
       def make_sound(self):
           print("Woof!")
   
   class Cat(Pet):
       def make_sound(self):
           print("Meow!")
   
   snoopy = Dog()
   garfield = Cat()
   
   # 呼叫通用方法，實際執行的方法取決於物件的類型
   snoopy.make_sound()  # 輸出: Woof!
   garfield.make_sound()  # 輸出: Meow!
   

   順帶一題 Python 有內建的套件 abc (abstract based class) ，有一個裝飾器 @abstractmethod，用來標記 class 中的 method 為抽象方法，用處是父親沒有實際定義方法的內容，但其子類別必須定義該方法的實作內容，否則會噴錯，藉此來規範子類別需要實作的內容。

   # 需 import abc 套件
   from abc import abstractmethod, ABC
   
   # Pet 需要繼承 ABC class 才能應用 @abstractmethod
   class Pet(ABC):
   
   		# 標記為 abstractmethod，裡面沒有實作內容，會寫 pass
       @abstractmethod
       def make_sound(self):
           pass
   
   class Dog(Pet):
       def make_sound(self):
           print("Woof!")
   
   class Cat(Pet):
   		# 沒有實作 make_sound() 的內容
   		def catch_mouse(self):
   				print("I can catch mouse")
   
   snoopy = Dog()
   snoopy.make_sound()
   
   # 在 init 的時候就會因為沒有實作 make_sound() 而噴錯
   garfield = Cat()
   

   Output:

   Woof!
   ...
   ...
   TypeError: Can't instantiate abstract class Cat with abstract method make_sound
   

OOP 程式設計的好處

1. 作整理收納，隱藏程式細節，只提供清楚的應用方法，讓主程式變得簡潔，大幅提高可讀性
2. 封裝的 Method，可被大量重複使用，只需一次的撰寫或偵錯，提高可重用性，以及可維護性
3. 同時亦可具備差異性，讓程式碼易於擴展

以上是關於 OOP 的介紹，需要理解這些概念，之後才會更好理解 Page Object Model 的設計，對於整個專案架構設計都很有幫助。