Python 面向对象学习笔记

什么是面向对象编程？

面向对象编程（Object Oriented Programming，简称 OOP）是一种编程思维方式，它将现实世界中的事物抽象成对象，并通过对象之间的交互来完成程序的设计和实现。在 Python 中，一切都是对象，每个对象都有自己的属性和方法。

类和对象

类是一种抽象的数据类型，用来描述具有相同属性和方法的对象的集合。类定义了对象的基本特征，包括对象的属性和方法。对象是类的一个实例，拥有类定义的属性和方法。

在 Python 中，使用 class 关键字来定义一个类。例如：

pythonCopy Code
class Dog:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def bark(self):
        print(f"{self.name} is barking!")

上面的代码定义了一个 Dog 类，这个类有两个属性 name 和 age，以及一个方法 bark。下面是如何创建 Dog 的实例：

pythonCopy Code
my_dog = Dog("Buddy", 3)
print(my_dog.name)  # 输出 "Buddy"
print(my_dog.age)   # 输出 3
my_dog.bark()       # 输出 "Buddy is barking!"

我们创建了一个名为 my_dog 的 Dog 对象，并使用 . 运算符来访问它的属性和方法。

继承

继承是 OOP 中一个重要的概念，它允许我们创建一个新类，而这个新类继承了现有类的属性和方法。被继承的类称为父类或基类，新创建的类称为子类或派生类。

在 Python 中，可以使用以下语法来实现继承：

pythonCopy Code
class ChildClass(ParentClass):
    ...

例如，我们可以创建一个名为 Poodle 的子类，它从 Dog 类继承了属性和方法：

pythonCopy Code
class Poodle(Dog):
    def __init__(self, name, age, haircut):
        super().__init__(name, age)
        self.haircut = haircut

    def bark(self):
        print(f"{self.name} is barking like a poodle!")

    def show_haircut(self):
        print(f"{self.name} has a {self.haircut} haircut.")

上面的代码定义了一个 Poodle 类，这个类从 Dog 类继承了 name 和 age 属性，以及 bark 方法。此外，Poodle 类还有一个 haircut 属性和一个 show_haircut 方法。下面是如何创建 Poodle 对象并调用它的方法：

pythonCopy Code
my_poodle = Poodle("Gigi", 2, "puppy cut")
print(my_poodle.name)       # 输出 "Gigi"
print(my_poodle.age)        # 输出 2
print(my_poodle.haircut)    # 输出 "puppy cut"
my_poodle.bark()            # 输出 "Gigi is barking like a poodle!"
my_poodle.show_haircut()    # 输出 "Gigi has a puppy cut haircut."

多态

多态是 OOP 另一个重要的概念，它允许我们使用相同的方法名来调用不同的对象。在 Python 中，多态是通过“鸭子类型”来实现的，即只要对象具有特定的属性和方法，就可以被认为是某个类的实例。

例如，我们可以定义一个函数 introduce，它可以接受任何有 name 属性的对象，并输出它们的名字：

pythonCopy Code
def introduce(obj):
    print(f"My name is {obj.name}.")

my_dog = Dog("Buddy", 3)
my_poodle = Poodle("Gigi", 2, "puppy cut")
introduce(my_dog)       # 输出 "My name is Buddy."
introduce(my_poodle)    # 输出 "My name is Gigi."

上面的代码中，introduce 函数接受一个参数 obj，并假定该对象具有 name 属性。因此，我们可以使用相同的函数来介绍 Dog 和 Poodle 对象，尽管它们属于不同的类。

总结

面向对象编程是一种强大的编程思想，在 Python 中得到了广泛应用。通过类和对象、继承和多态等机制，我们可以更加清晰地组织和管理程序的代码，使其更易于理解、扩展和维护。