Python面向对象初级教程的编排(Python面向对象编程入门教程编排指南)

原创

ithorizon 7个月前 (10-20) 阅读数 19 #后端开发

Python面向对象编程入门教程编排指南

一、Python面向对象编程简介

Python是一种面向对象的编程语言，这意味着它拥护面向对象编程（OOP）的基本概念，如类（Class）、对象（Object）、继承（Inheritance）、封装（Encapsulation）和多态（Polymorphism）。下面我们来详细介绍这些概念，并给出一些基本的编排指南。

二、类和对象

在Python中，类是创建对象的蓝图。对象是类的实例。下面我们通过一个单纯的例子来了解类和对象的概念。

2.1 定义类

定义类使用class关键字，类名通常使用首字母大写的约定。


class Dog:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def speak(self):
        return f"{self.name} says:汪汪汪！"

2.2 创建对象

创建对象很单纯，只需要使用类名，像调用函数一样，传递相应的参数。


dog1 = Dog("Bobby", 5)
dog2 = Dog("Lucky", 3)

2.3 访问属性和方法

可以通过点号操作符（.）来访问对象的属性和方法。


print(dog1.name)        # 输出: Bobby
print(dog1.speak())      # 输出: Bobby says:汪汪汪！

三、继承

继承是面向对象编程的一个核心概念，它允许我们定义一个新的类，它基于一个已有的类。新类继承父类的属性和方法。

3.1 定义基类和派生类

下面我们定义一个基类Animal，然后定义一个派生类Animal。


class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def speak(self):
        pass
class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return f"{self.name} says:汪汪汪！"

3.2 使用继承

派生类Dog继承了基类Animal的属性和方法。


dog = Dog("Bobby")
print(dog.name)        # 输出: Bobby
print(dog.speak())      # 输出: Bobby says:汪汪汪！

四、封装

封装是面向对象编程的另一个核心概念，它意味着将数据（属性）和与数据操作相关的方法组合在一起。封装可以保护数据不被外部直接访问。

4.1 使用私有属性和方法

在Python中，使用双下划线前缀（__）来定义私有属性和方法。


class Car:
    def __init__(self, make, model, year):
        self.make = make
        self.model = model
        self.year = year
        self.__odometer_reading = 0   # 私有属性
    def get_odometer_reading(self):
        return self.__odometer_reading
    def update_odometer(self, mileage):
        if mileage >= self.__odometer_reading:
            self.__odometer_reading = mileage
        else:
            print("里程表不能回调！")
car = Car("Toyota", "Corolla", 2020)
car.update_odometer(23)
print(car.get_odometer_reading())  # 输出: 23

五、多态

多态是面向对象编程的另一个核心概念，它意味着同一个操作作用于不同的对象时，可以有不同的解释和实现。

5.1 使用多态

Python中的多态通常是通过方法重写（Overriding）和接口来实现。


class Animal:
    def speak(self):
        pass
class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "汪汪汪！"
class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return "喵喵喵！"
animals = [Dog(), Cat()]
for animal in animals:
    print(animal.speak())

六、Python面向对象编程的最佳实践

下面是一些编写面向对象Python代码的最佳实践。

6.1 保持类和方法的简洁

一个类应该只有一个明确的目的，一个方法应该只做一件事情。

6.2 使用属性装饰器

属性装饰器（@property）可以让你以属性访问的对策调用方法。


class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self._name = name
        self._age = age
    @property
    def name(self):
        return self._name
    @property
    def age(self):
        return self._age
    @age.setter
    def age(self, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("年龄不能为负数！")
        self._age = value
person = Person("Alice", 30)
print(person.name)  # 输出: Alice
person.age = 35
print(person.age)   # 输出: 35

6.3 使用异常处理

在方法中，使用异常处理来处理也许出现的差错。


class BankAccount:
    def __init__(self, balance=0):
        self.balance = balance
    def deposit(self, amount):
        if amount < 0:
            raise ValueError("存款金额不能为负数！")
        self.balance += amount
    def withdraw(self, amount):
        if amount > self.balance:
            raise ValueError("余额不足！")
        self.balance -= amount
account = BankAccount(100)
account.deposit(50)
print(account.balance)  # 输出: 150
account.withdraw(30)
print(account.balance)  # 输出: 120