一、封装
封装是一种将对象的属性和方法绑定在一起的机制,使得他们在类的外部不可被访问。这种机制在Python中很容易实现,通过在方法和属性名前面加上双下划线 "__",可以将它们变为私有的。
通过封装,我们可以将类的实现细节隐藏起来,只暴露出一些必要的接口,使得外部的代码不易受到内部实现的变化产生的影响。
class Student: def __init__(self, name, age): self.__name = name self.__age = age def show(self): print("Name: {}, Age: {}".format(self.__name, self.__age)) s = Student("Alice", 18) s.show() #输出:Name: Alice, Age: 18 s.__name = "Bob" #此处是错误的,因为__name是私有属性 s.show() #输出:Name: Alice, Age: 18
二、抽象
抽象是面向对象编程中一个非常重要的概念。它可以将某个类抽象成一个抽象类,简单的说就是只定义接口,不实现具体的功能。这样,子类可以继承这个抽象类,并且必须实现它定义的接口。
抽象的好处是提高了代码的可维护性,使得程序的代码结构更加清晰,更加易于扩展。
from abc import ABCMeta, abstractmethod class Shape: __metaclass__ = ABCMeta @abstractmethod def area(self): pass @abstractmethod def perimeter(self): pass class Rectangle(Shape): def __init__(self, width, height): self.width = width self.height = height def area(self): return self.width * self.height def perimeter(self): return 2 * (self.width + self.height) r = Rectangle(3, 4) print(r.area()) #输出:12 print(r.perimeter()) #输出:14
三、属性和方法的访问控制
Python提供给了我们一些机制,用于控制属性和方法的访问。在类中,我们通常分为三个级别:公共、保护和私有。
- 公共:任何地方都可以访问
- 保护:只有子类和当前类可以访问
- 私有:只有当前类可以访问
class Person: def __init__(self, name, age): self.name = name self._age = age #保护属性 self.__weight = 50 #私有属性 def say(self): print("{} says: I'm {} years old.".format(self.name, self._age)) def __myself(self): print("{} is {} kg.".format(self.name, self.__weight)) p = Person("Tom", 25) print(p.name) #输出:Tom print(p._age) #输出:25 print(p.__weight) #此处是错误的,因为__weight是私有属性 p.say() #输出:Tom says: I'm 25 years old. p.__myself() #此处是错误的,因为__myself是私有方法
四、多重继承
Python允许多重继承,即一个类可以继承多个类。这种继承方式可以使代码的复用性更高,但同时带来了更加复杂的代码逻辑。
多重继承的好处是可以在不同的类中实现不同的功能,并且可以从多个类中继承属性和方法。但是它也加剧了代码的不可控性和不确定性。
class A: def functionA(self): print("Function A") class B: def functionB(self): print("Function B") class C(A, B): def functionC(self): print("Function C") c = C() c.functionA() #输出:Function A c.functionB() #输出:Function B c.functionC() #输出:Function C
五、类的属性和方法
在Python中,除了实例属性和方法之外,还有类属性和方法。类属性和方法与类相关联,而不是与实例相关联。类属性和方法可以通过类本身来调用。
class MyClass: name = "MyClass" @classmethod def method(cls): print("Calling Class Method...") @staticmethod def stMethod(): print("Calling Static Method...") m = MyClass() print(m.name) #输出:MyClass m.method() #输出:Calling Class Method... m.stMethod() #输出:Calling Static Method... MyClass.method() #输出:Calling Class Method... MyClass.stMethod() #输出:Calling Static Method...