当前位置：首页 > news >正文

Python入门（6）：面向对象编程（OOP）

news 2025/7/27 15:09:57

1. 面向对象基础概念

1.1 什么是面向对象编程？

2. 类和对象

2.1 类的定义与实例化

2.2 self关键字

3. 面向对象三大特性

3.1 封装(Encapsulation)

3.2 继承(Inheritance)

3.3 多态(Polymorphism)

4. 高级面向对象特性

4.1 类方法和静态方法：咖啡店的故事 ☕

类方法：店长专用工具

4.2 属性装饰器：智能保险箱 🔒

传统方式 vs 属性装饰器

4.3 魔术方法

示例：让书本对象支持加法（合并页数）

常用魔术方法分类

5. 设计模式与最佳实践

5.1 组合优于继承

5.2 SOLID原则

6. Python特有的OOP特性

6.1 多重继承

6.2 Mixin模式

1. 面向对象基础概念

1.1 什么是面向对象编程？

面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)是一种编程范式，它将数据和操作数据的方法组织为对象(Object)。Python是完全支持OOP的语言，其核心概念包括：

类(Class)：对象的蓝图或模板
对象(Object)：类的具体实例
属性(Attribute)：对象包含的数据
方法(Method)：对象能执行的操作

# 定义一个简单的类
class Dog:
    """狗类的简单示例"""
    
    def __init__(self, name):
        """初始化方法"""
        self.name = name  # 实例属性
        
    def bark(self):
        """实例方法"""
        print(f"{self.name}在汪汪叫！")

# 创建对象
my_dog = Dog("旺财")
my_dog.bark()  # 输出: 旺财在汪汪叫！

2. 类和对象

2.1 类的定义与实例化

class Person:
    """人类示例"""
    
    # 类属性 (所有实例共享)
    species = "Homo sapiens"
    
    def __init__(self, name, age):
        """构造方法，创建实例时自动调用"""
        self.name = name  # 实例属性
        self.age = age
        
    def introduce(self):
        """实例方法"""
        print(f"我叫{self.name}，今年{self.age}岁。")

# 实例化对象
p1 = Person("张三", 25)
p1.introduce()  # 输出: 我叫张三，今年25岁。
print(p1.species)  # 输出: Homo sapiens

2.2 self关键字

在类的方法中，self参数代表类的当前实例。Python会自动传递这个参数，你只需要在方法定义时声明它。

class Example:
    def method(self, arg):
        print(f"self: {self}, arg: {arg}")

e = Example()
e.method("test")  # self会自动传入

3. 面向对象三大特性

3.1 封装(Encapsulation)

封装是将数据和方法包装在类中，并控制外部访问的机制。

class BankAccount:
    """银行账户类，展示封装概念"""
    
    def __init__(self, owner, balance=0):
        """私有属性用单下划线开头(约定，非强制)"""
        self._owner = owner
        self._balance = balance
        
    def deposit(self, amount):
        """存款方法"""
        if amount > 0:
            self._balance += amount
            print(f"存入{amount}元，当前余额: {self._balance}")
        else:
            print("存款金额必须大于0")
    
    def withdraw(self, amount):
        """取款方法"""
        if 0 < amount <= self._balance:
            self._balance -= amount
            print(f"取出{amount}元，当前余额: {self._balance}")
        else:
            print("取款金额无效")
    
    def get_balance(self):
        """获取余额(封装内部实现)"""
        return self._balance

# 使用示例
account = BankAccount("李四", 1000)
account.deposit(500)  # 存入500元，当前余额: 1500
account.withdraw(200)  # 取出200元，当前余额: 1300
print(account.get_balance())  # 1300

3.2 继承(Inheritance)

继承允许我们定义一个新类来继承现有类的属性和方法。

class Animal:
    """动物基类"""
    
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        
    def speak(self):
        raise NotImplementedError("子类必须实现此方法")
        # 如果子类不重写此方法，那么由子类创建的实例在调用这个方法时就会抛出上述异常

class Dog(Animal):
    """Dog类继承Animal"""
    
    def speak(self):
        return f"{self.name}说: 汪汪！"

class Cat(Animal):
    """Cat类继承Animal"""
    
    def speak(self):
        return f"{self.name}说: 喵喵！"


# 使用继承
dog = Dog("阿黄")
cat = Cat("小花")
print(dog.speak())  # 阿黄说: 汪汪！
print(cat.speak())  # 小花说: 喵喵！

如果对异常不太熟悉，请看这篇文章：Python入门（5）：异常处理-CSDN博客

3.3 多态(Polymorphism)

多态指不同类的对象对同一消息做出不同响应。

# 创建一个函数
def animal_sound(animal):
    """多态示例函数"""
    print(animal.speak())

# 传入不同子类对象（即传入不同的实例）
animal_sound(Dog("大黄"))  # 大黄说: 汪汪！
animal_sound(Cat("咪咪"))  # 咪咪说: 喵喵！