Python入门篇之面向对象

面向对象编程（Object-Oriented Programming，OOP）是一种常用的编程范式，它将数据和操作数据的方法封在一起，形成一个对象。在Python中，面向对象编程是一种重要的编程方式，本文将介绍Python中面向编程的基本概念和语法。

类对象

在面向对象编程中，类是一种抽象的数据类型，它定义了一属性和方法。对象是类的一个实例，它具有类定义的属性和方法。在Python中，可以使用class关键字定义一个类，使用object作为基类。

下面是一个简单的类的示例：

class Person(object):
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def say_hello(self):
        print("Hello, my name is {} and I am {} years old.".format(self.name, self.age))

person = Person("Alice", 25)
person.say_hello()  # 输出 "Hello, my name is Alice and I am 25 years old."

在上述示例中，我们定义了一个Person类，它有两个属性name和age，以及一个方法say_hello()。我们创建了一个Person对象person，并调用了它的say_hello()方法。

继承

继承是面向对象编程中的一个重要概念，它允许一个类继承另一个类属性和方法。在Python中，可以使用class关键字定义一个子类，并使用super()函数调用父类的方法。

下面是一个简单的继承的示例：

class Student(Person):
    def __init__(self, name, age, grade):
        super().__init__(name, age)
        self.grade = grade

    def say_hello(self):
        print("Hello, my name is {} and I am a {}th grade student.".format(self.name, self.grade))

student = Student("Bob", 16, 10)
student.say_hello()  # 输出 "Hello, my name is Bob and I am a 10th grade student."

在上述示例中，我们定义了一个Student类，它继承了Person类，并添加了一个grade属性。我们创建了一个Student对象student，并调用了它的say_hello()方法。

多态

多态是面向对象编程中另一个重要概念，它允许不同的对象对同一个方法做出不同的响应。在Python中，多态可以通过重写实现。

下面是一个简单的多态的示例：

class Animal(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def make_sound(self):
        pass

class Dog(Animal):
    def make_sound(self):
        print("{} says woof!".format(self.name))

class Cat(Animal):
    def make_sound(self):
        print("{} says meow!".format(self.name))

animals = [Dog("Fido"), Cat("Whiskers"), Dog("Buddy"), Cat("Socks")]

for animal in animals:
    animal.make_sound()

在上述示例中，我们定义了一个Animal类和两个子类Dog和Cat。Animal类有一个make_sound()方法，但它是一个空方法。Dog和Cat类重写了make_sound()方法，并分别输出不同的声音。我们创建了一个包含不同类型的动物的列表animals，并遍历它，调用每个动物的make_sound()方法。

示例

下面是一个更完整的示例，它演示了如何使用面向对象编程实现一个简单的银行账户系统：

class BankAccount(object):
    def __init__(self, account_number, balance=0):
        self.account_number = account_number
        self.balance = balance

    def deposit(self, amount):
        self.balance += amount

    def withdraw(self, amount):
        if self.balance >= amount:
            self.balance -= amount
        else:
            print("Insufficient funds")

    def get_balance(self):
        return self.balance

class SavingsAccount(BankAccount):
    def __init__(self, account_number, balance=0, interest_rate=0.01):
        super().__init__(account_number, balance)
        self.interest_rate = interest_rate

    def add_interest(self):
        interest = self.balance * self.interest_rate
        self.deposit(interest)

class CheckingAccount(BankAccount):
    def __init__(self, account_number, balance=0, transaction_fee=1):
        super().__init__(account_number, balance)
        self.transaction_fee = transaction_fee

    def deduct_fees(self):
        self.withdraw(self.transaction_fee)

savings_account = SavingsAccount("123456", 1000)
checking_account = CheckingAccount("654321", 500)

savings_account.add_interest()
checking_account.deduct_fees()

print("Savings account balance:", savings_account.get_balance())  # 输出 "Savings account balance: 1010.0"
print("Checking account balance:", checking_account.get_balance())  # 输出 "Checking account balance: 499"

在上述示例中，我们定义了一个BankAccount类和两个子类SavingsAccount和CheckingAccount。BankAccount类有三个方法deposit()、withdraw()和get_balance()，分别用于存款、取款和查询余额。SavingsAccount和CheckingAccount类继承了BankAccount类，并添加了额外的方法。SavingsAccount类有一个add_interest()方法，用于计算并添加利息。CheckingAccount类有一个deduct_fees()方法，用于扣除交易费用。

我们创建了一个SavingsAccount对象savings_account和一个CheckingAccount对象checking_account，并调用它们的方法。最后，我们输出了它们的余额。