Python 面向对象编程 · Programiz 中文系列教程

# Python 面向对象编程 > 原文： [https://www.programiz.com/python-programming/object-oriented-programming](https://www.programiz.com/python-programming/object-oriented-programming) #### 在本教程中，您将借助示例来学习 Python 中的面向对象编程（OOP）及其基本概念。 ## 面向对象编程 Python 是一种多范式编程语言。它支持不同的编程方法。解决编程问题的一种流行方法是创建对象。这就是所谓的面向对象编程（OOP）。对象具有两个特征： * 属性 * 行为让我们举个例子：鹦鹉可以是一个对象，因为它具有以下属性： * 名称，年龄，颜色作为属性 * 唱歌，跳舞作为行为 Python 中的 OOP 概念专注于创建可重用的代码。此概念也称为 DRY（不要重复自己）。在 Python 中，OOP 的概念遵循一些基本原则： * * * ## 类类是对象的蓝图。我们可以将类看作是带有标签的鹦鹉的素描。它包含有关名称，颜色，大小等的所有详细信息。基于这些描述，我们可以研究鹦鹉。在这里，鹦鹉是一个对象。鹦鹉类的示例可以是： ```py class Parrot: pass ``` 在这里，我们使用`class`关键字定义一个空类`Parrot`。从类中，我们构造实例。实例是从特定类创建的特定对象。 * * * ## 对象对象（实例）是类的实例。定义类时，仅定义对象的描述。因此，没有分配内存或存储。鹦鹉类对象的示例可以是： ```py obj = Parrot() ``` 在此，`obj`是类别`Parrot`的对象。假设我们有鹦鹉的详细信息。现在，我们将展示如何构建鹦鹉的类和对象。 ### 示例 1：在 Python 中创建类和对象 ```py class Parrot: # class attribute species = "bird" # instance attribute def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age # instantiate the Parrot class blu = Parrot("Blu", 10) woo = Parrot("Woo", 15) # access the class attributes print("Blu is a {}".format(blu.__class__.species)) print("Woo is also a {}".format(woo.__class__.species)) # access the instance attributes print("{} is {} years old".format( blu.name, blu.age)) print("{} is {} years old".format( woo.name, woo.age)) ``` **输出** ```py Blu is a bird Woo is also a bird Blu is 10 years old Woo is 15 years old ``` 在上面的程序中，我们创建了一个名为`Parrot`的类。然后，我们定义属性。属性是对象的特征。这些属性在类的`__init__`方法中定义。创建对象后，首先运行的是初始化方法。然后，我们创建`Parrot`类的实例。这里，`Blu`和`woo`是我们新对象（值）的引用。我们可以使用`__class__.species`访问`class`属性。类的所有实例的类属性都相同。同样，我们使用`blu.name`和`blu.age`访问实例属性。但是，类的每个实例的实例属性都不同。要了解有关类和对象的更多信息，请转到 [Python 类和对象](/python-programming/class) * * * ## 方法方法是在类主体内定义的函数。它们用于定义对象的行为。 ### 示例 2：在 Python 中创建方法 ```py class Parrot: # instance attributes def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age # instance method def sing(self, song): return "{} sings {}".format(self.name, song) def dance(self): return "{} is now dancing".format(self.name) # instantiate the object blu = Parrot("Blu", 10) # call our instance methods print(blu.sing("'Happy'")) print(blu.dance()) ``` **输出**： ```py Blu sings 'Happy' Blu is now dancing ``` 在上面的程序中，我们定义了两种方法，即`sing()`和`dance()`。这些称为实例方法，因为它们是在实例对象（即`blu`）上调用的。 * * * ## 继承继承是一种创建新类以使用现有类的详细信息而不进行修改的方法。新形成的类是派生类（或子类）。同样，现有类是基类（或父类）。 ### 示例 3：在 Python 中使用继承 ```py # parent class class Bird: def __init__(self): print("Bird is ready") def whoisThis(self): print("Bird") def swim(self): print("Swim faster") # child class class Penguin(Bird): def __init__(self): # call super() function super().__init__() print("Penguin is ready") def whoisThis(self): print("Penguin") def run(self): print("Run faster") peggy = Penguin() peggy.whoisThis() peggy.swim() peggy.run() ``` **输出**： ```py Bird is ready Penguin is ready Penguin Swim faster Run faster ``` 在以上程序中，我们创建了两个类，即`Bird`（父类）和`Penguin`（子类）。子类继承父类的功能。我们可以从`swim()`方法中看到这一点。再次，子类修改了父类的行为。我们可以从`whoisThis()`方法中看到这一点。此外，我们通过创建新的`run()`方法来扩展父类的功能。另外，我们在`__init__()`方法内使用`super()`函数。这使我们可以在子类中运行父类的`__init__()`方法。 * * * ## 封装形式在 Python 中使用 OOP，我们可以限制对方法和变量的访问。这样可以防止数据直接修改（称为封装）。在 Python 中，我们使用下划线作为前缀来表示私有属性，即单`_`或双`__`。 ### 示例 4：Python 中的数据封装 ```py class Computer: def __init__(self): self.__maxprice = 900 def sell(self): print("Selling Price: {}".format(self.__maxprice)) def setMaxPrice(self, price): self.__maxprice = price c = Computer() c.sell() # change the price c.__maxprice = 1000 c.sell() # using setter function c.setMaxPrice(1000) c.sell() ``` **输出**： ```py Selling Price: 900 Selling Price: 900 Selling Price: 1000 ``` 在上面的程序中，我们定义了`Computer`类。我们使用`__init__()`方法存储`Computer`的最高售价。我们试图修改价格。但是，我们无法更改它，因为 Python 将`__maxprice`视为私有属性。如图所示，要更改该值，我们必须使用设置器函数，即`setMaxPrice()`，该函数将价格作为参数。 * * * ## 多态多态是一种功能（在 OOP 中），可以将公共接口用于多种形式（数据类型）。假设我们需要为形状着色，有多个形状选项（矩形，正方形，圆形）。但是，我们可以使用相同的方法为任何形状着色。这个概念称为多态。 ### 示例 5：在 Python 中使用多态 ```py class Parrot: def fly(self): print("Parrot can fly") def swim(self): print("Parrot can't swim") class Penguin: def fly(self): print("Penguin can't fly") def swim(self): print("Penguin can swim") # common interface def flying_test(bird): bird.fly() #instantiate objects blu = Parrot() peggy = Penguin() # passing the object flying_test(blu) flying_test(peggy) ``` **输出**： ```py Parrot can fly Penguin can't fly ``` 在上面的程序中，我们定义了两个类别`Parrot`和`Penguin`。它们每个都有一个通用的`fly()`方法。但是，它们的功能不同。要使用多态，我们创建了一个通用接口，即`flying_test()`函数，该函数接受任何对象并调用该对象的`fly()`方法。因此，当我们在`flying_test()`函数中传递`blu`和`peggy`对象时，它有效地运行了。 * * * ## 要记住的要点： * 面向对象的编程使程序易于理解并且高效。 * 由于该类是可共享的，因此可以重用该代码。 * 数据通过数据抽象是安全的。 * 多态允许相同的接口用于不同的对象，因此程序员可以编写高效的代码。