本章开始介绍Python的面向对象编程，Python这种动态语言的面向对象和很多强类型语言如JAVA，C#，C++等语法上区别还是比较大的，但总体思路基本还是相通的。面向对象编程是一种编程范式，它使用对象来表示现实世界中的实体，并通过这些对象的交互来实现程序的功能。
面向对象编程的核心概念
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类（Class）：类是对象的蓝图，定义了对象的属性（变量）和行为（方法）。在Python中，你使用
class关键字来定义类。 -
对象（Object）：对象是类的实例。每个对象都拥有类定义的属性和方法。对象的创建通常通过调用类的构造方法（
__init__）来完成。 -
继承（Inheritance）：继承是一种机制，子类（派生类）可以继承父类（基类）的属性和方法。这允许代码重用和扩展现有类的功能。
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封装（Encapsulation）：封装是将对象的内部状态（属性）和行为（方法）捆绑在一起，并对外隐藏其内部实现细节的过程。这有助于保护对象的完整性和简化编程。
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多态（Polymorphism）：多态允许不同的对象对同一消息做出响应，即使这些对象可能是不同类的实例。这意味着同一个接口可以用于不同的数据类型。
类和对象
在Python中，定义一个类并创建对象的基本语法如下：
class MyClass: def __init__(self, attribute): self.attribute = attribute def my_method(self): # 做一些操作 pass
# 创建对象
my_object = MyClass("some value")在这个例子中，MyClass是一个类，它有一个构造方法__init__和一个普通方法my_method。self是对象的引用，用于访问对象的属性和方法。
方法
类的方法是定义在类内部的函数，它们用于执行类实例（对象）的操作。在面向对象编程中，方法是类的重要组成部分，因为它们定义了对象的行为。以下是类方法的详细介绍：
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实例方法
实例方法是类中最常用的方法类型，它们作用于类的单个实例。实例方法的第一个参数总是self，它是对当前对象实例的引用。通过self，方法可以访问和修改对象的属性。
class Person: def __init__(self, name): self.name = name # 实例变量 def say_hello(self): # 实例方法 print(f"Hello, my name is {self.name}.")在这个例子中，say_hello是一个实例方法，它使用self来访问name属性。
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类方法和静态方法
除了实例方法外，Python还支持类方法（Class Methods）和静态方法（Static Methods）。
类方法：使用@classmethod装饰器定义，它们的第一个参数是cls，表示类本身。类方法可以访问类属性和其他类方法，但不能直接访问实例属性。
- 当你需要定义一个方法，它需要访问类的属性或其他类方法时。
- 当方法需要修改类级别的属性或状态时。
- 用于实现类的行为，而不是特定实例的行为。
class MyClass:counter = 0 # 类变量@classmethoddef get_counter(cls):return cls.counterdef __init__(self):MyClass.counter += 1# 通过类名调用
print(MyClass.get_counter()) # 输出类变量的值# 通过实例调用
instance = MyClass()
print(instance.get_counter()) # 输出更新后的类变量的值 静态方法：使用@staticmethod装饰器定义，它们不接收self或cls参数，因此不能访问类或实例的属性。静态方法就像普通函数，但它们属于类的命名空间。
- 当你需要定义一个与类的具体实例无关的方法时。
- 当方法不需要访问类的属性或其他方法时。
- 用于实现与类相关的功能，而不是与实例相关。
class MyClass: @staticmethod def add(x, y): return x + y
# 通过类名调用
result = MyClass.add(5, 3) # 通过实例调用（实例在方法内部不会被使用）
instance = MyClass()
result = instance.add(10, 20) # 返回 30
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构造方法和析构方法
构造方法（__init__）：当创建类的新实例时自动调用。用于初始化对象的状态。
class Person: def __init__(self, name): self.name = name 析构方法（__del__）：当对象被销毁时自动调用。Python的垃圾回收机制会自动处理对象的销毁，因此析构方法在Python中不如在其他语言中常见。
class Person: def __del__(self): print(f"Person {self.name} has been deleted.")-
特殊方法
Python中还有许多特殊方法，它们用于自定义对象的行为，如字符串表示（__str__）、比较操作（__eq__, __lt__, __gt__等）和迭代（__iter__, __next__）等。
class Person: def __str__(self): return f"Person(name={self.name})"__str__方法的作用类似C#中的重载toString()方法。
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方法重写
子类可以重写父类的方法，以实现自己的行为：
class Base: def my_method(self): print("Base class method.") class Derived(Base): def my_method(self): print("Derived class method.") derived = Derived()
derived.my_method() # 输出: Derived class method.-
继承
继承允许创建新类来扩展现有类的功能。子类可以继承父类的属性和方法，并可以添加新的属性和方法或重写现有的方法。
class Parent: def parent_method(self): print("这是父类的方法") class Child(Parent): def child_method(self): print("这是子类的方法") # 使用子类创建对象
child = Child()
child.parent_method() # 继承自父类的方法
child.child_method() # 子类自己的方法-
封装
封装是面向对象编程的一个重要原则，它通过使用访问修饰符（如public、private、protected）来控制对对象内部状态的访问。在Python中，通常使用单下划线（_）前缀来表示受保护的属性或方法，双下划线（__）前缀来表示私有属性或方法。
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多态
多态允许将不同类的对象视为相同类型，只要它们实现了相同的接口。在Python中，这通常是通过定义虚方法（如__add__、__mul__等）来实现的。
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" def make_animal_speak(animal): print(animal.speak()) dog = Dog()
cat = Cat()
make_animal_speak(dog) # 输出: 汪汪汪
make_animal_speak(cat) # 输出: 喵喵喵在这个例子中，Dog和Cat类都实现了speak方法，它们可以被统一处理，展示了多态性。
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