PYTHON从入门到实践9-类和实例

# 【1】面向对象编程
class Student(object):
    # 可以帮属性值绑定到对象上,self相当于JAVA的this
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def speak(self):
        print(self.name, '说:老师好')


if __name__ == '__main__':
    new_student1 = Student('球球', 20)
    new_student2 = Student('冷萌', 20)
    print(new_student1.name, new_student2.name)
    new_student1.speak()
    new_student2.speak()
# 【2】方法与属性,就是包含在类里的方法和变量。结合方法和属性才能更优雅的处理复杂逻辑!
# 【3】封装、继承、多态。JAVA很少用继承了,PYTHON应该也相同

面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)是现代编程语言中最重要的编程范式之一。Python作为一门多范式语言,对面向对象编程提供了全面支持。本文将带你了解Python中面向对象编程的基础知识,并通过实例演示如何在实际开发中应用这些概念。

一、面向对象编程基础

面向对象编程的核心思想是将数据和操作数据的方法组织为"对象"的概念。在Python中,一切都是对象,包括数字、字符串、函数等。

让我们从一个简单的学生类开始:

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class Student(object):
    # 初始化方法,相当于构造函数
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name  # 将name属性绑定到对象上
        self.age = age    # 将age属性绑定到对象上

    def speak(self):
        print(self.name, '说:老师好')

在这个例子中:

  • class 关键字用于定义类

  • object 是所有类的基类

  • __init__ 是类的初始化方法,相当于其他语言中的构造函数

  • self 参数代表类的实例,相当于Java中的this

二、创建和使用对象

创建类的实例非常简单:

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if __name__ == '__main__':
    new_student1 = Student('球球', 20)
    new_student2 = Student('冷萌', 20)
    print(new_student1.name, new_student2.name)  # 输出: 球球 冷萌
    new_student1.speak()  # 输出: 球球 说:老师好
    new_student2.speak()  # 输出: 冷萌 说:老师好

每个对象都有自己独立的状态(属性),但共享相同的行为(方法)。

三、面向对象的三大特性

1. 封装

封装是将数据和对数据的操作捆绑在一起,并隐藏内部实现细节的过程。在Python中,我们可以通过以下方式实现封装:

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class Student:
    def __init__(self, name, age):
        self._name = name  # 单下划线表示受保护的属性
        self.__age = age    # 双下划线表示私有属性
    
    def get_age(self):
        return self.__age
    
    def set_age(self, age):
        if age > 0:
            self.__age = age
        else:
            print("年龄必须大于0")

2. 继承

继承允许我们定义一个类,继承另一个类的属性和方法:

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class CollegeStudent(Student):  # 继承Student类
    def __init__(self, name, age, major):
        super().__init__(name, age)  # 调用父类的__init__方法
        self.major = major
    
    def speak(self):
        print(self._name, '说:教授好')  # 重写父类方法

3. 多态

多态指的是同一操作作用于不同的对象可以有不同的解释:

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def introduce(person):
    person.speak()

student = Student('张三', 20)
college_student = CollegeStudent('李四', 21, '计算机科学')

introduce(student)        # 输出: 张三 说:老师好
introduce(college_student) # 输出: 李四 说:教授好

四、Python面向对象编程的最佳实践

  1. 避免过度使用继承:正如文章开头提到的,现代编程中很少使用深度继承。组合优于继承是更好的选择。

  2. 使用@property装饰器:Python提供了更优雅的属性访问方式

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class Student:
    def __init__(self, name):
        self._name = name
    
    @property
    def name(self):
        return self._name
    
    @name.setter
    def name(self, value):
        if not value:
            raise ValueError("姓名不能为空")
        self._name = value
  1. 类方法和静态方法:理解何时使用实例方法、类方法和静态方法

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class Student:
    count = 0  # 类属性
    
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Student.count += 1
    
    @classmethod
    def get_count(cls):
        return cls.count
    
    @staticmethod
    def is_adult(age):
        return age >= 18

五、总结

面向对象编程是Python中组织和构建代码的强大工具。通过封装、继承和多态这三大特性,我们可以创建出结构良好、易于维护的代码。然而,在实际开发中,我们应该根据具体需求选择合适的编程范式,而不是盲目使用面向对象。

记住,Python的哲学是"简单优于复杂",在不需要复杂类层次结构的情况下,简单的函数和模块可能更适合你的需求。

希望本文能帮助你更好地理解Python中的面向对象编程!如果你有任何问题或建议,欢迎在评论区留言讨论。

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