
一、Python面向对象编程(OOP)简介
面向对象编程(OOP)是一种编程范式,它将程序组织成“对象”,每个对象都包含数据(属性)和操作数据的方法。Python 充分支持 OOP,使用 class 关键字定义类,并通过类创建对象。一个类就像一个蓝图,用于创建多个具有相同属性和方法的对象。
类包含:
属性: 描述对象状态的数据。可以是只读或可写的。方法: 操作对象状态的函数。
示例:
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class Animal: def __init__(self, secret_attribute="secret"): # 构造函数,创建对象时自动执行 self.num_eyes = 2 self.__secret_attribute = secret_attribute # 私有变量,用双下划线开头 def breathe(self): print("吸气,呼气。") def get_secret_attribute(self): return self.__secret_attribute def make_sound(self): pass # 留给子类实现
二、OOP的核心概念
类 (Class): 对象的蓝图,定义对象的属性和方法。对象 (Object): 类的实例,是程序中实际存在的实体。实例化 (Instantiation): 创建对象的过程,例如 nemo_fish = Fish()。封装 (Encapsulation): 将数据和操作数据的代码捆绑在一起,并限制对数据的直接访问,例如 self.__secret_attribute。继承 (Inheritance): 允许一个类(子类)继承另一个类(父类)的属性和方法,例如:
class Fish(Animal): def __init__(self): super().__init__() # 调用父类的构造函数 def breathe(self): super().breathe() # 调用父类的方法 print("在水下呼吸。") def swim(self): print("在水中游动。")
多态性 (Polymorphism): 允许不同类使用相同的方法名,但实现不同,例如:
class Dog(Animal): def make_sound(self): return "汪!"class Cat(Animal): def make_sound(self): return "喵!"animals = [Dog(), Cat()]for animal in animals: print(animal.make_sound()) # 根据对象类型调用相应的方法
抽象 (Abstraction): 隐藏实现细节,只暴露必要的接口。 例如,使用抽象基类:
from abc import ABC, abstractmethodclass Animal(ABC): @abstractmethod def make_sound(self): passclass Dog(Animal): def make_sound(self): return "汪!"perfect_dog = Dog()print(perfect_dog.make_sound()) # 输出 "汪!"
通过理解和运用这些核心概念,可以编写更模块化、可重用和易于维护的Python程序。
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