Python面向?qū)ο缶幊?nbsp;Class詳解
一、概念
1?? 面向過程編程（Procedural Programming）/pr??si?d??r?l/
以“步驟”為核心，比如C語言，一步一步執(zhí)行
2?? 面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）
以“對象”為核心，比如Java、C++、Python，把現(xiàn)實世界抽象成“類”和“對象”
- 類 (Class)： 類就是制造對象的一個模板或藍圖。它定義了一類事物共有的屬性（數(shù)據(jù)）和行為（方法）。
- 對象 (Object)： 根據(jù)類創(chuàng)建出來的具體實例。
- 屬性（Attributes）/??tr?bju?ts/：屬性就是對象的特點或信息
- 方法（Methods）/?meθ?dz/：法就是對象能做的動作或功能。
四大特性
- 封裝 (Encapsulation)/?n?kæpsju?le??(?)n/：封裝是將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法綁定在一起，并對外隱藏內(nèi)部細(xì)節(jié)。通過控制訪問權(quán)限（如 private, public），我們只暴露必要的接口
- 繼承 (Inheritance)/?n?her?t?ns/：繼承允許一個類（子類）獲取另一個類（父類）的屬性和方法。子類可以在保留父類功能的基礎(chǔ)上，增加新的功能或修改既有功能。
- 多態(tài) (Polymorphism)/?pɑ?l??m??r?f?z?m/：多態(tài)是指“同一種行為，在不同的對象上有不同的表現(xiàn)形式”。比如“動物”類有一個“叫”的方法。當(dāng)它是“狗”對象時，輸出“汪汪”；當(dāng)它是“貓”對象時，輸出“喵喵”。
- 抽象 (Abstraction)/æb?stræk?n/： 抽象是簡化現(xiàn)實世界復(fù)雜性的過程。只關(guān)注與當(dāng)前目標(biāo)相關(guān)的特性，而忽略無關(guān)的細(xì)節(jié)。比如在開發(fā)“掛號系統(tǒng)”時，我們只需要“病人”的姓名、病歷號，而不需要知道他的身高或喜歡的顏色。
二、實操
2.1 創(chuàng)建第一個類
#定義類
class Car:
def __init__(self, make, model, year):
self.make = make
self.model = model
self.year = year
def get_info(self):
return f"{self.year} {self.make} {self.model}"
def start_engine(self):
info = self.get_info() # 類的方法內(nèi)部也可以互相調(diào)用
print(f"{info} 啟動了！")
#創(chuàng)建對象
car1 = Car("Toyota", "Camry", 2020)
#調(diào)用方法
print(car1.get_info())
car1.start_engine()
----輸出：
2020 Toyota Camry
2020 Toyota Camry 啟動了！
解析
class （類），是用來定義一個類的關(guān)鍵字，在這里，我們定義了一個名為 Car的類。【類】__init__ （構(gòu)造函數(shù)），核心就是為了初始化，不寫此函數(shù)需要手動賦值
get_info() ：類中的方法**【方法】**
car1:使用Car類創(chuàng)建出car1對象**【對象】**
car1.get_info()：對象調(diào)用類里get_info方法
self: 當(dāng)前這個對象自己
make, model, year: 傳入的參數(shù) 【屬性】
make, model, year 在 __init__ 的括號里是形參（占位符）；而你在 Car(“Toyota”, “Camry”, 2020) 里傳入的是實參（具體的值）
如果出現(xiàn)中文亂碼：在代碼開始位置加入
import sys import io sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding='utf-8')
2.2 修改屬性值
- 動態(tài)修改屬性 ：
可以在創(chuàng)建對象之后，通過直接訪問屬性來修改它們的值。
#修改屬性的值 car1.year = 2021 print(car1.get_info())
- 動態(tài)添加新屬性：
可以添加類定義里根本沒有的屬性。
car1.color = "Red" # 可以動態(tài)添加屬性
print(f"{car1.get_info()} 的顏色是 {car1.color}")
- 使用內(nèi)置函數(shù)修改：
setattr(obj, name, val) 設(shè)置屬性值
getattr(obj, name) 獲取屬性值
delattr(obj, name) 刪除屬性
hasattr(obj, name) 檢查是否有某屬性 - 帶有參數(shù)的方法：
class Car:
def __init__(self, make, model, year):
self.make = make
self.model = model
self.year = year
def get_info(self,start):# start 是臨時傳入的變量
return f"{self.year} {self.make} {self.model}{start}"
car1 = Car("Toyota", "Camry", 2020)
print(car1.get_info("啟動了")) #輸出2020 Toyota Camry啟動了
2.3 類的繼承
子承父業(yè)
class Car:
def __init__(self, make, model, year):
self.make = make
self.model = model
self.year = year
def get_info(self):
return f"{self.year} {self.make} {self.model}"
class ElectricCar(Car):
def __init__(self, make, model, year, battery_size):
#super()函數(shù)調(diào)用父類的構(gòu)造方法，初始化父類的屬性
super().__init__(make, model, year)
#子類特有的屬性
self.battery_size = battery_size
#子類特有的方法
def get_battery_info(self):
return f"Battery size: {self.battery_size} kWh"
car1 = Car("Toyota", "Camry", 2020)
car2 = ElectricCar("Toyota", "Camry", 2020, 100)
print(car1.get_info())#輸出：2020 Toyota Camry
print(car2.get_battery_info())#輸出：Battery size: 100 kWh
print(car2.get_info() + " " + car2.get_battery_info())#輸出：2020 Toyota Camry Battery size: 100 kWh
super() :它是子類向父類“借東西”的工具。super().init(…) 的意思是：先把父類里定義好的初始化邏輯跑一遍
如果子類想修改父類方法，直接重寫即可
def get_info(self):
# 調(diào)用父類的方法獲取基礎(chǔ)信息，再加上電車特有的信息
basic_info = super().get_info()
return f"{basic_info} (純電動模式)"
print(car2.get_info()) #輸出2020 Toyota Camry (純電動模式)
2.4 類的特殊方法
名稱前后都有雙下劃線
A. 生命周期類（對象的創(chuàng)建與銷毀）__init__(self, …)`: 初始化方法。在創(chuàng)建對象時自動調(diào)用，用于設(shè)置初始屬性。
__new__(self, ...): 創(chuàng)建實例的方法。在 __init__ 之前執(zhí)行，通常在自定義元類或單例模式時才用到。
__del__(self): 析構(gòu)方法。當(dāng)對象被銷毀（垃圾回收）時觸發(fā)。
B. 字符串表示類（讓對象“好看”）
這是開發(fā)中最常用的，用來定義當(dāng)你 print 一個對象時顯示什么。__str__ ： print(obj) 或 str(obj)給用戶看的，返回友好的描述__repr__ ： 直接輸入對象名或 repr(obj)給開發(fā)者看的，返回準(zhǔn)確的調(diào)試信息
class Car:
def __init__(self, make, model):
self.make = make
self.model = model
def __str__(self):
return f"這是一輛 {self.make} {self.model}"
car = Car("Toyota", "Camry")
print(car) # 輸出: 這是一輛 Toyota Camry
#平時調(diào)用是直接
C. 算術(shù)運算符類（讓對象能加減乘除）
如果你想讓兩個對象相加（比如 car1 + car2），你需要定義這些方法：__add__(self, other): 對應(yīng) +__sub__(self, other): 對應(yīng) -__mul__(self, other): 對應(yīng) *__eq__(self, other)： 對應(yīng) ==
D. 長度與容器類（讓對象像列表一樣工作）__len__(self): 對應(yīng) len(obj)。__getitem__(self, key): 對應(yīng) obj[key]，讓對象可以像字典或列表一樣取值。__contains__(self, item): 對應(yīng) item in obj。
2.5 類的訪問控制
在 Python 中，類的訪問控制主要依靠命名約定和名稱修飾，來提示開發(fā)者哪些屬性和方法不應(yīng)該被外部代碼直接訪問或修改。
| 訪問類型 | 格式 | 外部訪問 |
|---|---|---|
| Public | name | ? |
| Protected | _name | ?? |
| Private | __name | ? |
class Example:
def __init__(self):
self._protected_var = "這是一個受保護的屬性"
def _protected_method(self):
return "這是一個受保護的方法"
obj=Example()
print(obj._protected_var) # 輸出: 這是一個受保護的屬性
print(obj._protected_method()) # 輸出: 這是一個受保護的方法
class Example:
def __init__(self):
self.__private_var = "這是一個私有的屬性"
def __private_method(self):
return "這是一個私有方法"
obj=Example()
# print(obj.__private_var) # 輸出: 報錯
# print(obj.__private_method()) # 輸出: 報錯
print(obj._Example__private_var) # 輸出: 這是一個私有的屬性
print(obj._Example__private_method()) # 輸出: 這是一個私有方法
Getter (訪問器) 和 Setter (修改器)：
class User:
def __init__(self, age):
self.__age = age
def get_age(self):
return self.__age
def set_age(self, value):
self.__age = value
u = User(20)
u.set_age(21)
print(u.get_age())
Pythonic 風(fēng)格（使用 @property裝飾器）
在不修改原函數(shù)代碼的前提下，給函數(shù)添加額外的功能。
在代碼中，裝飾器以 @裝飾器名 的形式放在函數(shù)定義的上方.
class User:
def __init__(self,age):
self.__age=age
@property
def age(self):
return self.__age
@age.setter
def age(self,value):
if value < 0:
print("年齡不能為負(fù)數(shù)")
else:
self.__age = value
user = User(25)
print(user.age) # 輸出: 25
user.age = -5 # 輸出: 年齡不能為負(fù)數(shù)
print(user.age) # 輸出: 25 (年齡沒有改變)
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