Python 进阶知识：面向对象编程（OOP）
面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）是一种将代码组织成对象的编程方法，使程序更具模块化、可复用性和可扩展性。Python 提供了对 OOP 的强大支持，以下是关键概念和示例。
1. 面向对象编程的基本概念
- 类（Class）：类是创建对象的蓝图或模板，定义了对象的属性（变量）和方法（函数）。
- 对象（Object）：类的实例，每个对象拥有独立的数据属性和方法。
- 属性（Attributes）：类的变量，用来存储对象的状态或数据。
- 方法（Methods）：类中的函数，用来定义对象的行为。
- 封装（Encapsulation）：将数据和操作封装在类中，限制外部直接访问。
- 继承（Inheritance）：子类继承父类的属性和方法，实现代码复用。
- 多态（Polymorphism）：不同对象可以用统一的接口调用方法。
2. 创建类和对象
class Dog:
# 类的构造函数，初始化对象的属性
def __init__(self, name, age):
self.name = name # 实例属性
self.age = age
# 类的方法
def bark(self):
print(f"{self.name} 正在叫！")
# 创建 Dog 类的对象
my_dog = Dog("Buddy", 3)
print(my_dog.name) # 输出：Buddy
my_dog.bark() # 输出：Buddy 正在叫！
3. 封装（Encapsulation）
封装通过访问控制来保护对象的私有数据，通常通过前缀 _ 或 __ 实现。
class Person:
def __init__(self, name, age):
self.__name = name # 私有属性
self.__age = age
def get_name(self):
return self.__name
def set_age(self, age):
if age > 0:
self.__age = age
else:
print("年龄必须为正数")
# 实例化对象并访问私有属性
person = Person("Alice", 30)
print(person.get_name()) # 输出：Alice
person.set_age(32) # 修改年龄
4. 继承（Inheritance）
通过继承可以创建新类（子类）来复用已有类（父类）的属性和方法。
class Animal:
def speak(self):
print("动物在发声")
# Dog 类继承 Animal 类
class Dog(Animal):
def bark(self):
print("狗在叫")
dog = Dog()
dog.speak() # 输出：动物在发声
dog.bark() # 输出：狗在叫
5. 多态（Polymorphism）
多态允许不同的类使用相同的方法名称，以提供灵活性和可扩展性。
class Cat:
def sound(self):
print("喵喵叫")
class Dog:
def sound(self):
print("汪汪叫")
# 定义一个通用的函数，可以调用不同对象的 sound 方法
def animal_sound(animal):
animal.sound()
cat = Cat()
dog = Dog()
animal_sound(cat) # 输出：喵喵叫
animal_sound(dog) # 输出：汪汪叫
6. 方法重写（Method Overriding）
子类可以重写父类的方法，提供特定实现。
class Animal:
def speak(self):
print("动物发声")
class Dog(Animal):
def speak(self):
print("狗在叫")
dog = Dog()
dog.speak() # 输出：狗在叫
掌握 OOP 是编写高效、模块化 Python 代码的关键，它让代码结构清晰且易于维护，使复杂应用的开发更加灵活。