28 Python面向对象编程之类与对象

在上一篇中，我们讨论了“错误和异常处理之自定义异常”，了解了如何创建和处理自己的异常类型。在本篇中，我们将深入探讨类和对象的概念，它们是理解面向对象编程（OOP）的基础。

面向对象编程是一种程序设计范式，它使用“类”和“对象”来组织代码，使得代码更易于管理和扩展。以下是我们将要探讨的几个重要概念：

• 类：类是对象的蓝图或模板，定义了对象的属性和行为。
• 对象：对象是类的实例，每个对象都有自己的特定状态。

一、什么是类？

在 Python 中，使用 class 关键字来定义一个类。类可以包含属性（变量）和方法（函数），下面是一个简单的类定义示例：

class Dog:
    # 类属性
    species = "Canis familiaris"
    
    def __init__(self, name, age):
        # 实例属性
        self.name = name
        self.age = age
    
    # 方法
    def bark(self):
        return "Woof! My name is {}".format(self.name)

在这个例子中：

• Dog 是一个类，定义了一种动物。
• species 是类属性，所有 Dog 实例共享这个属性。
• __init__ 方法是一个初始化方法，在创建对象时被调用，用于设置 name 和 age 实例属性。
• bark 方法是一个实例方法，返回狗叫的字符串。

二、什么是对象？

对象是类的实例。我们可以通过调用类并传递参数来创建对象：

# 创建对象
dog1 = Dog("Buddy", 3)
dog2 = Dog("Max", 5)

# 调用对象的方法
print(dog1.bark())  # 输出: Woof! My name is Buddy
print(dog2.bark())  # 输出: Woof! My name is Max

在这个例子中，我们创建了两个 Dog 对象：dog1 和 dog2。每个对象都有自己的 name 和 age 属性。

三、类的继承

继承是面向对象编程的重要特性，可以让我们通过创建新类来扩展现有类的功能。使用 class 关键字，跟随父类名称来定义子类。下面是一个示例：

class Labrador(Dog):
    def fetch(self, item):
        return "{} fetches the {}".format(self.name, item)

在这个例子中，Labrador 类继承自 Dog 类，添加了一个新的方法 fetch。

# 创建一个Labrador对象
lab = Labrador("Charlie", 4)

# 调用父类和子类的方法
print(lab.bark())  # 输出: Woof! My name is Charlie
print(lab.fetch("ball"))  # 输出: Charlie fetches the ball

四、类与对象的封装

封装是将数据和操作这些数据的方法绑定在一起的特性。在Python中，属性和方法的访问级别可以通过前缀 _（单下划线）或 __（双下划线）进行控制。

class Cat:
    def __init__(self, name):
        self.__name = name  # 私有属性

    def get_name(self):
        return self.__name  # 通过方法访问私有属性

在这个例子中，__name 是一个私有属性，直接访问会引发错误；必须通过方法 get_name 来获取属性值。

五、总结

在本篇中，我们介绍了类和对象的基本概念以及如何在 Python 中实现它们。通过实例化类，我们创建了对象，并通过方法来操作对象的属性。同时，我们也探讨了继承与封装的基本概念，为后续的多态相关内容打下基础。

在下一篇中，我们将继续深入探索面向对象编程中的“继承与多态”，以了解如何在设计中更好地复用代码。希望本文能帮助您更好地理解 Python 的面向对象编程！