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结合python面向对象编程，阐述面向对象三大特征

news 2025/7/20 7:02:24

在 Python 中，面向对象编程（OOP）的三大特征——封装、继承、多态——同样适用，但实现方式与其他语言（如 Java）有所不同。下面结合 Python 代码详细说明：

1. 封装（Encapsulation）

核心思想

将数据（属性）和操作数据的方法（行为）捆绑在类中，并控制外部访问权限。

Python 的实现

Python 没有严格的 private 或 protected 关键字，但通过命名约定实现封装：
- **单下划线 _var**：约定为“受保护”成员（实际仍可访问）。
- **双下划线 __var**：触发名称修饰（Name Mangling），避免直接访问。
通过 property 装饰器提供对属性的安全访问。

示例代码

class BankAccount:def __init__(self, balance):self.__balance = balance  # 私有属性（双下划线）# 通过方法暴露私有属性（封装）def get_balance(self):return self.__balancedef deposit(self, amount):if amount > 0:self.__balance += amount# 使用
account = BankAccount(1000)
print(account.get_balance())  # 正确访问
# print(account.__balance)    # 报错：AttributeError

说明

Python 的封装更依赖约定而非强制，开发者需自觉遵守访问规则。

2. 继承（Inheritance）

核心思想

子类继承父类的属性和方法，并可扩展或重写功能。

Python 的特点

支持单继承和多继承（一个子类可继承多个父类）。
通过 super() 调用父类方法。
所有类默认继承 object（Python 3 中可省略）。

示例代码

class Animal:def __init__(self, name):self.name = namedef speak(self):return "Unknown sound"class Dog(Animal):  # 继承Animaldef speak(self):  # 重写父类方法return "Woof!"class Cat(Animal):def speak(self):return "Meow!"# 使用
dog = Dog("Buddy")
print(dog.name)      # 继承父类属性
print(dog.speak())   # 输出 "Woof!"（子类重写）

多继承示例

class A:def method(self):return "A"class B:def method(self):return "B"class C(A, B):  # 多继承（从左到右优先）passc = C()
print(c.method())  # 输出 "A"（A的优先级高于B）

3. 多态（Polymorphism）

核心思想

同一接口对不同对象产生不同行为。

Python 的实现

Python 是动态类型语言，多态通过鸭子类型（Duck Typing）实现：
- 不依赖继承关系，只要对象有相同方法名即可。
结合继承时，子类重写父类方法实现多态。

示例代码

（1）基于继承的多态

class Animal:def speak(self):raise NotImplementedError("子类必须实现此方法")class Dog(Animal):def speak(self):return "Woof!"class Cat(Animal):def speak(self):return "Meow!"def animal_sound(animal: Animal):print(animal.speak())# 使用
animal_sound(Dog())  # 输出 "Woof!"
animal_sound(Cat())  # 输出 "Meow!"

（2）鸭子类型（无需继承）

class Car:def sound(self):return "Vroom!"class Robot:def sound(self):return "Beep!"def make_sound(obj):  # 不关心类型，只要实现sound()print(obj.sound())# 使用
make_sound(Car())    # 输出 "Vroom!"
make_sound(Robot())  # 输出 "Beep!"

总结表：Python 中的三大特征

特征	Python 实现方式	关键语法
封装	命名约定（`_var`、`__var`）+ `property`	`self.__balance`
继承	单继承/多继承 + `super()`	`class Child(Parent1, Parent2)`
多态	鸭子类型 + 方法重写	同名方法在不同类中实现不同行为