本書首先介紹構建類和創建對象的基礎知識，并結合代碼講述如何將理論付諸實踐；然后討論面向對象編程的關鍵概念——封裝、多態性和繼承，包括如何使用對象管理器創建并管理多個對象，如何通過封裝對客戶端代碼隱藏對象的內部細節，如何使用多態性定義一個接口并在多個類中實現它，如何應用繼承構建現有代碼；最后講述如何構建一款帶完整的動畫和聲音的視頻游戲，從而將所有內容整合在一起。本書涵蓋了兩個功能齊全的Python代碼包，它們將加速Python中圖形用戶界面程序的開發。
本書不僅適合Python開發人員閱讀，還適合計算機相關專業的師生閱讀。
1.通過面向對象編程（Object-Oriented Programming，OOP），能有效地解決計算問題；
2.深入剖析OOP的封裝、多態性和繼承，展示了如何在Python中使用這些特性開發游戲和應用程序；
3.通過實踐，綜合運用本書介紹的許多OOP技術和GUI元素，創建一個功能完整的視頻游戲；
4.理解OOP的工作方式，提高代碼的可讀性，提升編程的水平和效率。
Irv Kalb是加州大學圣克魯斯硅谷分校和硅谷大學的客座教授，負責“Python入門”與“Python面向對象編程”課程的教學。Irv擁有計算機科學的學士和碩士學位，使用多種計算機語言進行面向對象編程已超過30年，并且到現在已經有超過10年的教學經驗。他有幾十年的軟件開發經驗，主要關注教育軟件的開發。在Furry Pants Productions公司，他和妻子以Darby the Dalmatian這個角色為原型，制作并發布了兩張寓教于樂的CD-ROM。Irv還撰寫了Learn to Program with Python 3: A Step-by-step Guide to Programming（Apress）一書。
Irv深入參與了極限飛盤（Ultimate Frisbee）這項運動的早期開發。他主持編寫了多個版本的官方規則手冊，并與人合著了關于這項運動的圖書—— Ultimate: Fundamentals of the Sport。
目 錄
第 一部分 面向對象編程入門
第 1章 過程式Python示例 2
1.1 Higher or Lower紙牌游戲 2
1.1.1 表示數據 2
1.1.2 實現 3
1.1.3 可重用的代碼 5
1.2 銀行賬戶模擬 5
1.2.1 分析必要的操作和數據 5
1.2.2 實現1：不使用函數的單個賬戶 6
1.2.3 實現2：使用函數的單個賬戶 7
1.2.4 實現3：兩個賬戶 9
1.2.5 實現4：使用列表的多個賬戶 10
1.2.6 實現5：賬戶字典的列表 13
1.3 過程式實現的常見問題 15
1.4 面向對象解決方案：初識類 15
1.5 小結 16
第 2章 通過面向對象編程模擬物體 17
2.1 構建物體的軟件模型 17
2.2 類和對象簡介 18
2.3 類、對象和實例化 19
2.3.1 在Python中編寫類 20
2.3.2 作用域和實例變量 21
2.3.3 函數和方法的區別 22
2.3.4 從類創建對象 22
2.3.5 調用對象的方法 23
2.3.6 從相同類創建多個實例 24
2.3.7 Python數據類型被實現為類 25
2.3.8 對象的定義 26
2.4 創建一個更加復雜的類 26
2.5 將一個更加復雜的物理對象表示為類 28
2.5.1 向方法傳遞實參 32
2.5.2 多個實例 33
2.5.3 初始化參數 34
2.6 類的使用 35
2.7 以OOP作為解決方案 35
2.8 小結 36
第3章 對象的思維模型和 “self”的意義 37
3.1 重看DimmerSwitch類 37
3.2 1號高級思維模型 38
3.3 2號深層模型 39
3.4 self的含義 41
3.5 小結 43
第4章 管理多個對象 44
4.1 銀行賬戶類 44
4.2 導入類的代碼 46
4.3 創建一些測試代碼 47
4.3.1 創建多個賬戶 47
4.3.2 在列表中包含多個Account對象 49
4.3.3 具有唯一標識符的多個對象 51
4.3.4 創建一個交互式菜單 53
4.4 創建對象管理器 54
4.4.1 創建對象管理器 56
4.4.2 創建對象管理器的主代碼 58
4.5 使用異常更好地處理錯誤 59
4.5.1 try和except 60
4.5.2 raise語句和自定義異常 60
4.6 在Bank程序中使用異常 61
4.6.1 使用異常的Account類 61
4.6.2 優化后的Bank類 63
4.6.3 處理異常的主代碼 64
4.7 在對象列表上調用相同的方法 65
4.8 接口與實現 67
4.9 小結 67
第二部分 使用pygame創建圖形
用戶界面
第5章 pygame簡介 70
5.1 安裝pygame 70
5.2 窗口 71
5.2.1 窗口坐標系統 71
5.2.2 像素顏色 74
5.3 事件驅動的程序 75
5.4 使用pygame 76
5.4.1 打開一個空白窗口 76
5.4.2 繪制圖片 79
5.4.3 檢測鼠標單擊 81
5.4.4 處理鍵盤操作 83
5.4.5 創建基于位置的動畫 86
5.4.6 使用pygame矩形 88
5.5 播放聲音 90
5.5.1 播放音效 90
5.5.2 播放背景音樂 91
5.6 繪制形狀 92
5.7 小結 95
第6章 面向對象的pygame 96
6.1 使用OOP pygame創建屏保球 96
6.1.1 創建Ball類 96
6.1.2 使用Ball類 98
6.1.3 創建多個Ball對象 99
6.1.4 創建大量Ball對象 100
6.2 構建可重用的、面向對象的按鈕 101
6.2.1 構建一個Button類 101
6.2.2 使用SimpleButton的主代碼 103
6.2.3 創建包含多個按鈕的程序 104
6.3 構建可重用的、面向對象的文本顯示 105
6.3.1 顯示文本的步驟 105
6.3.2 創建SimpleText類 106
6.4 包含SimpleText和SimpleButton的彈球示例 107
6.5 對比接口與實現 109
6.6 回調函數 109
6.6.1 創建回調函數 110
6.6.2 對SimpleButton使用回調函數 110
6.7 小結 112
第7章 pygame GUI小部件 113
7.1 向函數或方法傳遞實參 113
7.1.1 位置和關鍵字形參 114
7.1.2 關于關鍵字形參的一些說明 115
7.1.3 使用None作為默認值 115
7.1.4 選擇關鍵字和默認值 116
7.1.5 GUI小部件中的默認值 117
7.2 pygwidgets包 117
7.2.1 設置 117
7.2.2 總體設計方法 118
7.2.3 添加圖片 119
7.2.4 添加按鈕、復選框和單選按鈕 119
7.2.5 文本輸出和輸入 122
7.2.6 其他pygwidgets類 124
7.2.7 pygwidgets示例程序 124
7.3 一致的API的重要性 125
7.4 小結 125
第三部分 封裝、多態性和繼承
第8章 封裝 128
8.1 函數的封裝 128
8.2 對象的封裝 129
8.3 封裝的含義 129
8.3.1 直接訪問方式以及為什么應該避免使用這種方式 130
8.3.2 嚴格解釋getter和setter 133
8.3.3 安全的直接訪問 135
8.4 使實例變量更加私密 135
8.4.1 隱式私有 135
8.4.2 更加顯式地私有 135
8.5 裝飾器和@屬性 136
8.6 pygwidgets類中的封裝 139
8.7 一個真實的故事 140
8.8 抽象 141
8.9 小結 143
第9章 多態性 144
9.1 向現實世界的對象發送消息 144
9.2 編程中應用多態性的經典示例 145
9.3 使用pygame形狀的示例 146
9.3.1 Square類 146
9.3.2 Circle類和Triangle類 147
9.3.3 創建形狀的主程序 149
9.3.4 擴展模式 151
9.4 pygwidgets表現出多態性 151
9.5 運算符的多態性 152
9.5.1 魔術方法 153
9.5.2 比較運算符的魔術方法 153
9.5.3 包含魔術方法的Rectangle類 154
9.5.4 使用魔術方法的主程序 156
9.5.5 數學運算符的魔術方法 158
9.5.6 向量示例 158
9.6 創建對象中值的字符串表示 160
9.7 包含魔術方法的Fraction類 162
9.8 小結 165
第 10章 繼承 166
10.1 面向對象編程中的繼承 166
10.2 實現繼承 167
10.3 Employee和Manager示例 168
10.3.1 基類Employee 168
10.3.2 子類Manager 168
10.3.3 測試代碼 170
10.4 客戶端眼中的子類 171
10.5 現實世界的繼承示例 172
10.5.1 InputNumber 172
10.5.2 DisplayMoney 174
10.5.3 示例用法 176
10.6 從同一個基類繼承多個類 179
10.7 抽象類和抽象方法 182
10.8 pygwidgets如何使用繼承 185
10.9 類的層次 186
10.10 使用繼承編程的困難 187
10.11 小結 188
第 11章 管理對象使用的內存 189
11.1 對象的生存期 189
11.1.1 引用計數 189
11.1.2 垃圾回收 194
11.2 類變量 194
11.2.1 類變量常量 194
11.2.2 將類變量用于計數 195
11.3 綜合運用：氣球示例程序 196
11.3.1 常量模塊 197
11.3.2 主程序代碼 198
11.3.3 氣球管理器 200
11.3.4 Balloon類和對象 202
11.4 使用slots管理內存 204
11.5 小結 206
第四部分 在游戲開發中使用OOP
第 12章 紙牌游戲 208
12.1 Card類 208
12.2 Deck類 210
12.3 Higher or Lower游戲 212
12.3.1 主程序 212
12.3.2 Game對象 213
12.4 使用__name__進行測試 216
12.5 其他紙牌游戲 217
12.5.1 Blackjack牌堆 217
12.5.2 使用非標準牌堆的游戲 217
12.6 小結 218
第 13章 定時器 219
13.1 定時器演示程序 219
13.2 實現定時器的3種方法 220
13.2.1 統計幀數 220
13.2.2 定時器事件 221
13.2.3 通過計算經過的時間來創建定時器 222
13.3 安裝pyghelpers 223
13.4 Timer類 224
13.5 顯示時間 226
13.5.1 CountUpTimer 226
13.5.2 CountDownTimer 228
13.6 小結 229
第 14章 動畫 230
14.1 構建動畫類 230
14.1.1 SimpleAnimation類 230
14.1.2 SimpleSpriteSheetAnimation類 234
14.1.3 將兩個類合并起來 237
14.2 pygwidgets中的動畫類 237
14.2.1 Animation類 238
14.2.2 SpriteSheetAnimation類 239
14.2.3 公共基類PygAnimation 240
14.2.4 示例動畫程序 240
14.3 小結 241
第 15章 場景 242
15.1 狀態機方法 242
15.2 狀態機的一個pygame示例 244
15.3 用于管理許多場景的場景管理器 248
15.4 使用場景管理器的一個示例程序 249
15.4.1 主程序 250
15.4.2 構建場景 252
15.4.3 一個典型場景 254
15.5 使用場景的Rock，Paper，Scissors 255
15.6 場景之間的通信 259
15.6.1 從目標場景請求信息 259
15.6.2 向目標場景發送信息 260
15.6.3 向所有場景發送信息 260
15.6.4 測試場景之間的通信 260
15.7 場景管理器的實現 261
15.7.1 run()方法 262
15.7.2 主方法 263
15.7.3 場景之間的通信 264
15.8 小結 265
第 16章 完整的Dodger 游戲 266
16.1 模態對話框 266
16.1.1 Yes/No和警告對話框 266
16.1.2 Answer對話框 269
16.2 構建完整的Dodger游戲 271
16.2.1 游戲概述 271
16.2.2 實現 272
16.2.3 擴展游戲 287
16.3 小結 287
第 17章 設計模式及收尾 289
17.1 模型-視圖-控制器 289
17.1.1 文件顯示示例 289
17.1.2 統計顯示示例 290
17.1.3 MVC模式的優勢 294
17.2 小結 294
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