Python系列之面向对象编程（一文详解）

面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）是一种程序设计思想，它利用“类”和“对象”来创建软件系统。在Python中，类和对象是构建面向对象程序的基础。

以下是一些基本概念和示例：

1. 类和对象

类是一种复杂的数据类型，它定义了对象的基本结构。对象是类的实例，拥有类所定义的属性和方法。

class MyClass:
    def __init__(self, value):  # 构造函数
        self.attribute = value  # 实例属性
 
    def my_method(self):  # 实例方法
        print(self.attribute)
 
# 创建一个对象
my_object = MyClass(10)
 
# 调用方法
my_object.my_method()  # 输出: 10

2. 继承

继承允许我们定义一个新类，它继承了一个已存在的类的属性和方法。

class Parent:
    def my_method(self):
        print("Parent method")
 
class Child(Parent):
    pass
 
# 创建一个子类对象
child = Child()
 
# 调用继承的方法
child.my_method()  # 输出: Parent method

3. 多态和多态性

多态是指同一个实体同时具有多种形式。在面向对象编程中，多态性是允许一个接口表现出多种形态，即同一个方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。

class Animal:
    def speak(self):
        raise NotImplementedError("Subclass must implement abstract method")
 
class Dog(Animal):
    def speak(self):
        print("Woof")
 
class Cat(Animal):
    def speak(self):
        print("Meow")
 
# 多态性示例
def speak(animal):
    animal.speak()
 
dog = Dog()
cat = Cat()
 
speak(dog)  # 输出: Woof
speak(cat)  # 输出: Meow

4. 封装

封装是一种信息隐藏技术，它可以帮助我们创建高内聚、低耦合的系统。封装意味着将对象的状态（属性）和行为（方法）打包在一个单独的单元（类）中。

class Encapsulation:
    def __init__(self, value):
        self.__private_attr = value  # 私有属性
 
    def get_private_attr(self):  # 公有方法
        return self.__private_attr
 
# 创建一个对象
encap = Encapsulation(10)
 
# 尝试直接访问私有属性会导致错误
# print(encap.__private_attr)  # 错误：'Encapsulation' object has no attribute '__private_attr'
 
# 通过公有方法访问私有属性
print(encap.get_private_attr())  # 输出: 10

5. 属性

属性是类中的特殊方法，它们使得访问对象的属性就像访问普通的属性一样。

class MyClass:
    def __init__(self, value):
        self.value = value
 
    @property
    def value(self):
        return self._value
 
    @value.setter
    def value(self, new_value):
        self._value = new_value
 
# 创建一个对象
my_object = MyClass(10)
 
# 使用属性访问
print(my_object.value)  # 输出: 10
my_object.value = 20